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镁合金因为具有低密度、高比强度和刚度、减震性好、可回收利用等优点,使其在汽车、航空航天等工程方面的应用越来越广泛。然而由于镁合金铸件具有薄壁、结构复杂化等特点,其热裂行为已成为镁合金商用的瓶颈之一,因此研究镁合金热裂敏感性及热裂形成机理对于提高镁合金在实际应用中的范围具有重要意义。本文基于Clyne-Davies理论模型,分别对不同配比的Zn（1.5%,2.5%,3.5%,4.5%）对Mg-xZn-0.5Y-0.5Zr合金、稀土元素总量不变,配比变化的Mg-4.5Zn-x Y-yNd（x+y=6,x=0,1,3,6 wt.%）合金和仅改变Nd元素含量的Mg-4.5Zn-1Y-xNd-0.5Zr（x=0,1,2,3wt.%）系合金的热裂敏感性进行预测;采用双热电偶测试方法对3组成分合金的凝固过程特征参数进行采集,如枝晶搭接温度、初晶形核特征温度、不同凝固时间时的固相分数等;采用“T”型热裂模具测试系统,对合金的凝固收缩应力随温度（或时间）的变化曲线进行采集;采用X射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）分别对3组成分合金的显微组织和断口区域形貌进行观察。并结合低熔点析出相的TEM图像及相对应选区的衍射斑点分析其析出相的类型、晶格常数等,进一步结合低熔点析出相的SEM及凝固特征行为曲线对合金热裂敏感性进行表征。通过EBSD等检测手段研究了加入不同Nd元素之后,晶粒细化对Mg-4.5Zn-1Y-x Nd-0.5Zr合金热裂敏感性的影响。主要通过研究晶粒细化后的显微结构、平均晶粒尺寸、平均晶粒轴比以及晶粒生长取向对Mg-4.5Zn-1Y-xNd-0.5Zr合金热裂敏感性的影响规律。实验结果表明:Mg-xZn-0.5Y-0.5Zr合金的主要相组成为α-Mg、W相（Mg3Zn3Y2）及I相（Mg3Zn6Y）,随着Zn含量从1.5%增加到4.5%,低熔点析出相含量明显增多,提高了枝晶间残余液相的补缩能力,有效的防止了裂纹的萌生和扩展,当Zn含量较低时,液膜理论和凝固收缩补偿理论是诠释热裂纹萌生的主要理论基础。随着Zn含量的增加,残余液相的充分补偿,桥接理论是热裂形成的主要机理。此系合金热裂敏感性由大到小顺序为Mg-1.5Zn-0.5Y-0.5Zr、Mg-2.5Zn-0.5Y-0.5Zr、Mg-3.5Zn-0.5Y-0.5Zr、Mg-4.5Zn-0.5Y-0.5Zr。当合金中（Y+Nd）的总含量恒定（6wt%）时,Mg-4.5Zn-x Y-yNd合金的热裂敏感性大小随Y和Nd的相对含量而变化。从高到低的顺序是Mg-4.5Zn-3Y-3Nd、Mg-4.5Zn-1Y-5Nd、Mg-4.5Zn-6Nd和Mg-4.5Zn-6Y。此外低熔点析出相对Mg-4.5Zn-x Y-yNd合金的热裂倾向性有重要影响。Mg-4.5Zn-3Y-3Nd合金,Mg-4.5Zn-1Y-5Nd合金,Mg-4.5Zn-6Nd合金和Mg-4.5Zn-6Y合金中第二相的潜热峰和析出温度依次升高,这不仅提高了枝晶间残留液相的补偿能力,而且提高了枝晶间的局部温度,从而降低了凝固过程中所产生的收缩应力,进而降低了合金的热裂敏感性。根据合金热裂时所对应的温度及固相分数,其热裂主要发生在合金凝固过程的中后期,而枝晶间的残余液相及其α-Mg结晶行为对热裂的影响很大。具有共晶成分进给的残余液相和高温下沉淀析出的第二相,连贯延续到基体可以有效地钉扎晶界并抑制热裂纹的萌生与扩展。对于Mg-4.5Zn-1Y-xNd-0.5Zr系合金,随着Nd含量从0依次增加到3wt%,Mg-4.5Zn-1Y-xNd-0.5Zr（x=0,1,2,3 wt%）合金的热裂敏感性先降低后升高,在Nd含量为2wt%时达到最小值。此外,α-Mg的结晶行为对晶间残余液相补偿通道的形成有很大影响,通过热分析参数实验结果进行表征,例如宏观尺度上的树枝状相干温度,以及微观尺度下的晶粒尺寸及其轴比。低熔点共晶组织在晶界处的析出行为对凝固脆性区的残余液相进给和抵抗热裂纹的萌生与扩展有重要影响。残余液相越丰富,裂纹萌生就越困难,析出温度越高,对晶界的桥接作用越大,发生热裂的可能性就越小。对于Mg-4.5Zn-1Y-2Nd-0.5Zr合金,细而均匀的α-Mg晶粒具有平滑的进给补偿通道。晶界处的残余液相可以完全对凝固引起的收缩进行及时的补偿。此外,W相的析出温度高,且析出相与基体具有一定的晶体学位向关系,有效的降低了合金的热裂敏感性。