为了改善镁-铝系合金的凝固组织,提高其力学性能,给镁-铝系合金的强韧化研究提供参考依据,本文以Mg-9%Al镁合金为研究对象,研究了不同种类变质剂(稀土变质剂、含碳变质剂)对镁-铝系合金的凝固组织的细化作用及变质机理。采用光学显微镜、扫描电镜观察显微组织；采用能谱仪分析各组成相及微区的成分；采用x射线衍射仪分析相组成。研究结果表明：在Mg-9%Al合金中加入稀土元素Nd和Ce进行变质处理,合金的a-Mg树枝晶粒得到细化,p-Mg17A112相变得分散细小,组织中出现了稀土化合物新相。在稀土Nd、Ce加入量分别为0.6%时,变质效果最好。结晶过程中稀土元素富集于固／液界面前沿,造成界面处的液相成分过冷,稀土元素与A1生成高熔点化合物A1xRE相,对α晶粒的生长起到机械阻碍作用,导致α相晶粒的细化。在Mg-9%Al合金中加入含碳变质剂C2C16和MgCO3进行变质处理,α-Mg晶粒均得到细化,p-Mg17All2相变得分散细小,组织中没有新相产生。在C2C16、MgCO3加入量分别为0.9%时,变质效果最好。计算得出A14C3与Mg在(0001)密排面的晶格错配度为4.05%,根据点阵匹配理论,Al4C3在合金凝固过程中可以作为α-Mg形核的异质形核核心,提高形核率,细化晶粒。在Mg-9%A1合金中复合添加C2C16和稀土Nd进行变质处理,α-Mg晶粒比单独添加C2C16或稀土Nd时细化效果更加显著。p-Mg17All2相变得更加分散细小,组织中有点状和杆状稀土化合物新相生成。在镁合金中复合添加C2C16和稀土Nd变质处理后,其变质效果并不是二者的代数叠加。C2C16的加入从一定程度上减弱了稀土Nd的过冷抑制作用。