本文采用光学显微镜、扫描电镜和电感耦合等离子体发射光谱仪研究了含Zr镁合金不同凝固速度下以及熔体保温不同时间下铸态微观组织及富锆环形态,分析了富锆环在对镁合金晶粒组织的影响以及其形成规律。研究表明:未溶解Zr颗粒在Mg-Zr中间合金中以大小为1μm-4μm的颗粒呈团簇状弥散分布在Mg基体上;纯镁中加入2.6%Zr,合金凝固组织由柱状晶变为细小的等轴晶;随着冷却速度从100℃/S降到0.67℃/S,平均晶粒尺寸从35μm增加到214μm;不同冷却速度下试样中富锆环形态不同,随着冷却速度降低富锆环形貌从近似椭圆状变化为花瓣状最后再变化为近似椭圆状;富锆环形成过程分为三个阶段:由熔体已经存在的富锆层的凝固过程,扩散控制的包晶转变反应过程,以及凝固冷却过程中扩散过程。其中前两个过程起主导作用。含Zr镁合金晶粒尺寸随着保温时间延长而增大,在保温阶段初期晶界处富锆环是控制晶粒尺寸关键因素,熔体保温超过120min时未溶解Zr颗粒数量是控制晶粒尺寸的主要因素;随着熔体保温时间延长富锆环尺寸增大,重搅拌后富锆环尺寸又减小。富锆环形貌随着熔体保温时间将由椭圆状变化为花瓣状,再变化为椭圆状;熔体保温30min后,溶解Zr含量不随保温时间变化而变化,总Zr含量则随着保温时间延长不断降低,这主要是由未溶解Zr颗粒沉降引起;熔体中最大颗粒半径随着熔体保温时间延长逐渐减小,尺寸变化与时间呈负0.5次方关系。