颗粒增强镁基复合材料由于具有高比强度、高比刚度和较好的阻尼性能等优点,在航空航天、机械电子、汽车制造等行业中有广阔的应用前景。因此,镁基复合材料是目前研究的热点之一。金属间化合物Mg₂Si 是轻金属基复合材料中理想的增强相。利用Mg-Si 合金结晶的特点,可在凝固过程中原位生成Mg₂Si 增强相,从而获得Mg₂Si/Mg 复合材料。然而,原位自生的Mg₂Si 一般以汉字状或树枝状存在于镁合金基体中,大大影响了它的增强效果。本文在分析了Mg₂Si 增强相原位形成过程的基础上,系统地研究了镁合金中Si和Al含量对原位Mg₂Si/Mg复合材料组织结构的影响,并研究了金属Sb、Al-Ca 中间合金和混和稀土对复合材料中Mg₂Si 相的变质效果,考察了制备的Mg₂Si/Mg 复合材料的耐磨性能。研究结果表明:随着Mg-Si 合金中Si 含量的增加,原位自生的Mg₂Si 数量增多,其树枝晶更加发达; 在Mg-Si 合金中添加合金元素Al,可提高基体的硬度,进一步提高复合材料的耐磨性; 在使用的变质剂中,金属Sb 的变质效果最好,加入1.2 wt.% Sb 可使Mg₂Si 的形态由粗大的树枝状转变为细小的颗粒状,从而获得了较理想的Mg₂Si/Mg 复合材料的组织; 制备的Mg₂Si/Mg 复合材料具有较好的耐磨性,其耐磨性是AZ91 镁合金的7.6 倍。