镁合金以其比重轻、比强度高、比刚度大、以及良好的电磁屏蔽性能和减震性能广泛应用于航空航天、交通运输和3C产品等领域。但由于镁合金凝固中第二相析出特征的多变性,以及其凝固温度范围宽所产生的凝固缺陷等因素,极大地影响其性能稳定性和服役过程中的质量可靠性。本文以AZ91镁合金为研究对象,通过OM、SEM、XRD和万能压缩机等试验仪器,系统的研究了在不同凝固压力和冷却速度的凝固工艺条件下,合金凝固组织的演变规律,及其对材料力学性能的影响。试验结果表明:改变凝固过程中的压力和冷却速度,β-Mg₁₇A1₁₂相析出时机及形态分布发生改变,合金的晶粒尺寸也随之变化。随着相对离心压力从44（g）增加到263（g）,保温加压凝固条件下,合金第二相析出量由9.2%减小到4.2%,其形态由粗大分布不均匀的粒状结构向细小弥散状转变,合金晶粒尺寸由162μm、减小到82μm,不保加压温凝固条件下,随着离心压力增大,第二相析出量由26.3%增加到33.1%,其形态由沿晶界分布的细小断续状结构向连续的粗大网状结构转变。试样晶粒尺寸由68μm最终减小到50μm,其细化成度小于保温加压试样。离心压力和冷却速度会对合金元素含量分布有一定程度的影响。在离心加压凝固过程中,密度大的Zn元素和Al元素会在离心力的作用下向离心半径大的一边移动,随着凝固压力的增大,基体α-Mg中固溶的溶质元素越多,并且冷却速度越缓慢,不同离心半径处固溶的Zn元素和Al元素含量差异越大。随着凝固压力不断增大,凝固试样的缩松缩孔等凝固缺陷明显减少,在凝固压力最大的试样中,缩松缩孔缺陷完全消失。同时在相同凝固压力下,随着冷却速度加快,合金流动性变差,压力不能充分作用于合金液补缩,其缩松缩孔缺陷程度加大。随着凝固压力的增大,基于第二相析出形态及分布变化、凝固缺陷的减轻、晶粒细化等组织特征改善,AZ91镁合金力学性能也随之显著提高,保温加压凝固试样的抗压强度由216 MPa最终增大到303 MPa,最大塑性变形程度由18%最终增大到28%;不保温加压凝固试样,其抗压强度由272 MPa最终增大到342 MPa,最大塑性变形程度由16.3%先增大到22.3%最后减小到20.1%。相同凝固压力下,保温试样的塑性强于不保温试样,但其强度却小于不保温试样。