由于镁合金具有轻质、高比强度、高比刚度、高阻尼性、优异的压铸性能和易于回收利用等独特优势，近年来引起了汽车和航空工业界越来越大的兴趣。但是，与铝合金相比，镁合金的力学性能较差，使其应用的范围受到了很大限制。以前的研究工作表明，晶粒细化是改善镁合金力学性能最有效的方法之一。本论文以改善镁合金的性能为主要目的，采用铜模铸造的方法制备出了快速凝固镁合金样品，并利用X射线衍射分析(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等检测手段对样品进行结构表征；通过压缩和硬度试验，对样品进行强度和硬度等力学性能测试；采用失重法和极化曲线法测试合金的腐蚀性能。主要的研究内容包括以下几个方面：　　 制备了具有良好力学性能的快速凝固AZ91HP镁合金样品。其压缩屈服强度从常规铸造的136 MPa提高到了183 MPa，塑性应变从2.1％提高到了3.6％。该合金力学性能的提高可以归因于快速凝固导致了合金显微组织的变化，如晶粒细化、二次枝晶间距减小、β-Mg17Al12相数量增加，并在α-Mg周围形成了连续的网状结构，降低了其在离异共晶组织(α-Mg和β-Mg17Al12)中的比例。晶粒细化，减少了β-Mg17Al12相中的显微缩松，使得β-Mg17Al12相更加致密。与常规铸造的AZ91HP镁合金样品相比，该合金的力学性能得到了有效改善，可望具有较好的应用前景。　　 采用失重法和极化曲线方法研究和对比了常规铸造和快速凝固AZ91HP镁合金样品在不同浓度NaCl腐蚀介质中的耐腐蚀性能。结果表明，由于快速凝固生成α-Mg相成分更加均匀，降低了第二相的阴极作用；并由于β-Mg17Al12相体积分数的增加和显微缩松的减少，使得合金的腐蚀性能得到明显提高。　　 为了进一步改善快速凝固AZ91HP镁合金样品的力学性能，研究了热处理工艺对其热稳定性、第二相析出形态及力学性能的影响。415℃固溶处理时β-Mg17Al12相溶解到α-Mg基体中的速率高于常规铸造AZ91镁合金的溶解速率。这主要是由于快速凝固使得合金晶粒细化，组织均匀，并减小了扩散距离，增加了扩散面积，加速了铝元素从第二相向基体中扩散的过程。在时效过程中，快速凝固合金达到峰时效的时间要小于常规铸造合金所需的时间，这主要是由于快速凝固后合金的晶粒细化，晶界增多，有利于不连续析出相在晶界上形核。经固溶处理后，脆性的β-Mg17Al12相全部溶解到基体中，失去了对晶界的钉扎作用，使强度有所降低，但可以使塑性有一定的提高。在随后的时效过程中，β-Mg17Al12相率先以胞状或片层状的形式在能量较高的晶界处不连续析出；随时效时间的延长，晶内开始出现连续析出的β-Mg17Al12相。时效处理后，塑性有一定的下降，但强度有所提高。β-Mg17Al12析出相的形态和数量显著影响了快速凝固AZ91HP镁合金的力学性能。　　 以稀土元素Ce为合金化元素，探讨了快速凝固对Mg-Zn-Ce合金显微组织和力学性能的影响。结果表明快速凝固Mg-Zn-Ce镁合金具有较高的屈服强度和断裂强度。由于快速凝固后晶粒得到细化，其形态多为细小的菊花晶。第二相Mg12Ce不再是以大块的形式存在于晶界上，而是变得更加细小弥散。随着冷却速率的升高，二次枝晶间距降低，离异共晶的体积分数增加，导致了快速凝固镁合金力学性能的提高。　　 通过添加Ag元素，研究了微量的Ag对Mg-Zn-Ce-Ag合金组织和性能的影响。Ag元素加入后，合金的力学性能进一步提高。屈服强度的提高可以归因于Ag元素导致的固溶强化作用，另外二次枝晶间距减小使得合金的第二相沉淀强化作用更加明显。由于合金中存在着显微缩松，使得Mg-Zn-Ce-Ag合金的力学性能数据比较离散。