本文研究了铸态以及Sr、Sb和Sr+Sb复合变质Mg-2Al-1Zn-1Si合金组织与性能,重点分析了合金中共晶Mg₂Si相形貌及分布规律,探讨了其细化机制。经等温处理或往复挤压工艺对变质合金的组织进行二次细化后,分析了二次细化组织与性能及强化机制,研究结果表明:在镁合金中,Sr既可抑制枝晶a-Mg生长,也可以溶于Mg₂Si,改变Mg₂Si的生长方式。Sb可以通过与Mg反应生成Mg3Sb2,或与Sr反应生成SbSr2,Mg3Sb2和SbSr2均可作为Mg₂Si异质核心,细化共晶Mg₂Si。在Mg-2Al-1Zn-1Si合金中添加0.7%Sr,粗大汉字状Mg₂Si由100μm降至2μm,尺寸分布均匀,合金抗拉强度与延伸率分别达到143 MPa与5.5%;添加0.75%Sb,Mg₂Si尺寸由100μm降至32μm,合金抗拉强度及延伸率分别达到135MPa与4.5%;复合添加0.7%Sr+0.5%Sb变质,Mg₂Si相由粗大汉字状转化为细小颗粒,呈弥散分布,合金抗拉强度与延伸率分别达到162 MPa与5.5%。等温处理未变质共晶Mg₂Si,随等温时间的递增,粗大汉字状Mg₂Si逐渐熔断并退化为球形颗粒,呈均匀分布,Mg₂Si尺寸可以由100μm细化到2.4μm。等温处理对Sr、Sb及Sr+Sb复合变质共晶Mg₂Si二次细化效果不明显。一方面,固溶于Mg₂Si中的Sr改变了Si原子扩散方式;另一方面,Sr和Sb分布于Mg₂Si表面,使其表面曲率均匀,等温处理时降低了Si原子扩散。往复挤压对Sr、Sb及Sr+Sb复合变质共晶Mg₂Si具有显著二次碎化效果。结合变质与挤压,Mg₂Si碎化为细小颗粒,且分布弥散性增强。在Sr添加量为0.7%时,往复挤压后合金抗拉强度达到234 MPa;Sb添加量为0.75%时,合金抗拉强度为223 MPa;在添加量为0.7%Sr+0.5%Sb时,Mg₂Si相分布弥散性与尺寸均匀性均达最佳,合金抗拉强度增至251 MPa。其机制为挤压变质合金时,Mg₂Si受正应力与剪切应力的共同作用碎化为细小颗粒,且经纵向与横向的两次流动,颗粒弥散性得到增强。