本文通过理论计算的方式对纳米SiC颗粒增强AZ91D复合材料的强化机制进行了研究，并建立了预测复合材料屈服强度的理论模型。为验证理论模型的准确性，本文采用机械搅拌高能超声复合法制备n-SiCp/AZ91D复合材料。利用扫描电镜、金相显微镜对n-SiCp/AZ91D复合材料的微观组织进行分析，利用电子万能试验机对复合材料的力学性能进行测试，发现实验结果与理论模型预测结果吻合较好。研究结果表明，Orowan强化、热错配强化、细晶强化是n-SiCp/AZ91D复合材料的主要强化机制，而且颗粒在基体中的分布会影响到强化机制的作用效果。当颗粒完全分布于晶内时，Orowan强化与热错配强化是主要的强化机制，且获得最大的强化效果。当颗粒完全分布于晶界上时，细晶强化成为主要的强化机制，强化效果最小。当颗粒在晶内晶界均有分布时，Orowan强化、热错配强化、细晶强化都起到作用，而且强化效果随着晶内颗粒与晶界颗粒比例的减小而减小。而颗粒的团聚、偏聚现象也会削弱颗粒的强化效果。采用机械搅拌高能超声复合法制备的n-SiCp/AZ91D复合材料中，n-SiCp在基体中分散较为均匀，没有大型团聚。但仍存在小型团聚、偏聚等不均匀分散现象，这将削弱颗粒对复合材料的强化效果。n-SiCp少量分布在初生α相晶粒内，大部分分布在晶界上。在晶界上的颗粒主要分布在β相β-Mg17Al12周围。n-SiCp/AZ91D复合材料的组织得到细化，随着n-SiCp的加入，n-SiCp/AZ91D复合材料的晶粒逐渐变细，起到细晶强化的作用。n-SiCp/AZ91D复合材料的室温力学性能得到显著提高。复合材料的抗拉强度、屈服强度、断后伸长率、断面收缩率等力学性能随着n-SiCp的加入先增后减。在n-SiCp含量为1.5wt%时到达最大值，n-SiCp含量为2.0wt%时，复合材料的力学性能都有所下降。理论模型对复合材料屈服强度的预测与实验结果相吻合。