Para las aleaciones de aluminio, el refinamiento de grano es uno de los métodos efectivos para mejorar tanto la resistencia como la ductilidad. Sin embargo, el efecto de refinamiento de los refinadores de aleación maestra Al-Ti-B se deteriora debido a la aglomeración y hundimiento de las partículas de la segunda fase. En este trabajo, se investigaron los efectos del tipo de tierras raras, el contenido de tierras raras y el tiempo de retención sobre la microestructura y las propiedades de Al-5Ti-B + RE/6111 mediante un experimento ortogonal. Se demostró que la adición de tierras raras promovió la transformación de la fase beta-Al5FeSi a la fase alfa-Al15(Mn,Fe)3Si2, mientras que la segregación de tierras raras dificultó la agregación de TiB2 e inhibió el crecimiento de TiAl3, lo que resultó en que más partículas se convirtieran en sustratos de nucleación efectivos. La aleación maestra Al-5Ti-B + Ce desarrollada a partir del experimento ortogonal mejoró bien el problema de recesión del refinamiento y mejoró las propiedades mecánicas integrales de la aleación de aluminio 6111. Se encontró que la adición de Al-5Ti-B + 0.1Ce, que tenía una resistencia a la tracción última de 240.4 +/- 2.2 MPa, redujo con éxito el tamaño de grano en un 73.8% y mejoró la elongación en un 37.8% en comparación con la aleación base. Esta investigación tiene una gran importancia para la preparación y aplicación de aleaciones de aluminio 6111 de alto rendimiento con tierras raras.