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镁合金的优异性能和产业化、市场化前景使其成为公认的21世纪绿色工程材料,对建立资源节约型环境友好型的低碳社会将具有重要作用。Mg-Mn系合金由于具有优异的挤压特性,良好的焊接性和耐蚀性得以广泛应用,其中Mn作为Mg-Mn系合金的基本元素,一般以中间合金的形式加入,但实际生产中Mg和Mn的熔点差别较大固溶度极小,故Mg-Mn中间合金的制备十分困难,目前商用Mg-Mn中间合金的Mn含量不超过3wt%,严重影响了其使用效率。因此,发展高含Mn量Mg-Mn中间合金已成为镁合金发展的瓶颈之一。本文首先采用电磁搅拌铸造法制备Mn含量10wt%和12wt%的高含Mn量Mg-Mn中间合金,通过正交试验,研究了Mn粉粒度,冷却方式,搅拌时间和搅拌功率对Mn含量及Mn均匀度的影响,确定了最佳制备工艺;然后采用粉末冶金技术方法制备了Mg-15wt%Mn中间合金,通过正交试验,研究了Mn粉粒度,压制温度,压制压力和粘结剂对压坯强度和塑性的影响,确定了最佳制备工艺;第三,通过自制固液扩散偶,从理论上研究了在963K,983K,1003K下固态Mn在液态镁及镁合金的溶解扩散行为;第四,将自制的中间合金用来熔炼M1A,AZ91和ZM21镁合金,并从化学成分,显微组织和力学性能三个方面与相应牌号的国家标准对比,进而评价自制中间合金的应用性。研究发现:①电磁搅拌铸造法制备Mg-10wt%Mn中间合金的最佳熔炼工艺:Mn粉粒度150~68μm,冷却方式铜模空冷,搅拌时间4min,搅拌功率12.5kW;Mg-12wt%中间合金最佳熔炼工艺:Mn粉粒度150~68μm,冷却方式铜模空冷,搅拌时间4min,搅拌功率10kW。②粉末冶金法制备Mg-15wt%中间合金最佳工艺:Mn粉粒度150~68μm,压制温度是室温,压制压力125MPa,不用添加粘结剂。③利用菲克第二定律和Boltzmann-Matano法计算了963K,983K,1003K下固态Mn在液态镁中的平均扩散系数分别为1.72×10-14m2/s,4.07×10-14m2/s,6.91×10-14m2/s,平均溶解速率分别为9.393×10-10m/s,2.219×10-9 m/s,3.771×10-9 m/s;固态Mn在液态AZ91中平均扩散系数分别为8.10×10-15m2/s,8.29×10-15m2/s,2.27×10-14m2/s,平均溶解速率分别为4.419×10-10m/s,4.522×10-10 m/s,1.473×10-9 m/s;固态Mn在液态ZM21中的平均扩散系数分别为1.24×10-14m2/s,2.92×10-14m2/s,4.17×10-14m2/s,平均溶解速率分别为6.747×10-10m/s,1.593×10-9m/s,2.273×10-9m/s。再根据Arrhenius方程,计算出了固态Mn在液态镁,液态AZ91及液态ZM21的溶解扩散激活能分别为:266.1 kJ/mol,202.8kJ/mol,232.33kJ/mol。为了节约能源和提高中间合金的收得率,根据激活能及溶解扩散速率结果,得出熔炼M1A,AZ91和ZM21的加热功率可以按照PAZ91<PZM21<PM1A ,保温时间可以按照tM1A<tZM21<tAZ91的规律确定中间合金应用的熔炼工艺。④自制Mg-Mn中间合金可以制备出M1A,AZ91和ZM21,铸态下的化学成分和显微组织与相应合金的标准相比没有太大差别,而在力学性能方面,电磁搅拌铸造法制备的中间合金熔炼出的M1A,AZ91和ZM21力学性能达到标准,而粉末冶金法制备的中间合金熔炼出的ZM21可以达到标准,而熔炼出的M1A和AZ91没有达到国家标准。