铝合金具有密度低、比强度和比刚度高的特点，因此铝材成为第二种用量最大的金属材料，目前已在航空工业和汽车工业上得到广泛的应用。母体铝晶粒的细化对最终铝合金产品的性能起着决定性的作用，而钛是铝合金中最主要的晶粒细化元素，因此利用现有的纯铝电解设备和电解质体系，直接电解生产含有低钛的铝基合金—细晶铝锭，能够大大细化母体铝合金的晶粒，提高铝合金产品的性能。为进一步提高细晶铝锭的性能，本文研究了细晶铝锭的微观组织和添加富铈混合稀土后细晶铝锭的微观组织，并且通过循环伏安法和计时电位法研究了钛、镧离子在阴极上的电化学还原行为。所取得试验结果如下： 含钛的细晶铝锭表现出良好的晶粒细化效果，且随着钛含量的增加，细化效果进一步加强，当钛含量为0.20％时，细化效果最好。 在钛含量（0.01％）相同的条件下，细晶铝锭中富铈混合稀土含量从0.05％到0.30％时，晶粒细化效果随之增加；富铈混合稀土含量超过0.30％以后，晶粒细化效果开始下降；当富铈混合稀土含量为0.30％时，晶粒细化效果最好。富铈混合稀土也是一种有效的变质剂，可使细晶铝锭晶界上的富Fe杂质相由细小的针状变为短棒状；可使a-Al基体上富Fe杂质相的内部结构由紊乱状变为规则的束状。随着稀土含量的增加，细晶铝锭的晶界变厚，a-Al基体上球团状Fe相的数量越来越多。同时，在细晶铝锭中钛含量（0.01％）相同的条件下，通过正交试验法和混料试验法确定细晶铝锭中B、RE的最优组合为Ti／B为10／1，RE为0.1％。 在Na₃AlF₆-AlF₃-TiO₂熔盐中钛离子在钨丝电极上电化学还原步骤分为两步，即首先是Ti⁴⁺还原为Ti²⁺，继而还原为Ti金属。在Na₃AlF₆-AlF₃-CaF₂-MgF₂-La₂O₃熔盐中镧离子在钨丝电极上电化学还原步骤为简单的一步反应，La³⁺直接还原为La金属。 在实验室中模拟工业电解槽直接电解制备Al-Ti、Al-Ti-B、Al-Ti-B-La多元合金。通过对电解生产的多元铝合金的微观组织进行观察和分析，可以知道，在Ti含量相近时，电解生产的Al-Ti-B晶粒比Al-Ti细，电解生产的Al-Ti-B-La晶粒比Al-Ti-B细。