镁及其合金由于其比强度、比刚度高，超低的密度，热成型性好，良好的阻尼性能，良好的电磁屏蔽等优点，使其在汽车、电器、电子、运输、航天和国防工业领域具有着相当重要的作用和宽广的应用前景。然而，镁合金较差的绝对力学性能制约了其在高端领域的应用。镁及其合金的晶体为密排六方结构，晶粒细化可以改善其综合力学性能。本实验采用工业上常用的AZ91镁合金铸锭为研究对象，机械磨削制取AZ91镁合金粉末。利用高压低温烧结法制备组织致密均匀、晶粒细小的AZ91镁合金。本文采用金相显微镜、X射线衍射仪、扫描电子显微镜等测试分析方法，研究高压低温烧结过程中AZ91镁合金的显微组织演变过程，探究其在高压低温烧结过程中的动态再结晶和晶粒细化及长大机理，并分析了不同烧结时间对AZ91烧结体的致密度与硬度的影响。在1200MPa，300℃下高压低温烧结相比于冷压+高温烧结，烧结体晶粒明显细化，并且晶界处弥散分布着大量尺寸细小的颗粒状β-Mg17Al12相。合金中细小的晶粒与第二相随着烧结时间的延长而逐渐长大；当烧结时间延长到48h后，烧结体完成烧结，平均晶粒尺寸大小约为10μm。在高压低温烧结中，烧结时间对烧结合金的致密度与硬度有着显著的影响。镁合金粉末在1200MPa，300℃下高压低温烧结1h后，烧结体致密度有很大提高，但是颗粒间仍未发生冶金结合；烧结体致密度与烧结时间有着一定的正比关系，当烧结时间延长到48h后，烧结体致密度达到99.5%，与铸态时相比，高压低温烧结法制备的合金，其显微硬度达从81.6HV提高到103HV。本文采用高压低温烧结制备了高硬度的细晶镁合金，希望对回收利用工业镁合金废屑供一种方法，并且为拓展高性能镁合金研究思路的提供一种新途径。