镁合金作为最轻的金属结构材料，具有比强度/比刚度高、尺寸稳定、易于加工成形、导热导电性好、阻尼减振、电磁屏蔽和容易再回收等优点，因此被誉为“21”世纪绿色工程材料[1]，镁合金的研究开发及应用已成为材料研究的一大热门，其研究成果也在各个领域得到应用[2]。到目前为止，把镁合金和定向凝固技术结合起来进行研究的报道鲜有刊出，对这方面进行探索研究很有意义。某些研究工作者分别以AZ31镁合金和AZ31镁合金为研究对象在这方面进行了相关研究，并取得一定成果。本课题是在前人的基础上，通过改变加热方式和调整实验参数，对AZ31镁合金定向凝固组织与工艺进行了研究。本研究采用螺旋状碳硅材质加热管加热和中频感应加热（9匝感应线圈和2匝感应线圈）两种方式对AZ31镁合金进行定向凝固实验，通过调节拉伸速率和加热温度控制定向凝固组织，并借助于金相显微组织观察、测量时间-温度曲线等实验和检测手段，较系统地研究了加热方式，加热温度，拉伸速率等实验参数对AZ31镁合金金相显微组织的影响规律，并对两种加热方式的结果进行对比分析。实验结果表明：（1）采用中频感应加热与螺旋型硅碳管加热相比，中频感应加热时最高温度点位置较靠下，产生的熔化区比螺旋型硅碳管加热产生的熔化区窄，从而将液固界面位置下压，同时使液相中的最高温度尽量靠近凝固界面，提高定向凝固实验过程中的温度梯度，更利于柱状晶的产生。在制备定向凝固柱状晶方面，中频感应加热优于螺旋型硅碳管加热。（2）当采用中频感应加热，加热温度为873℃，拉伸速率设定为8μm／s时可获得较理想的定向凝固柱状晶组织。当拉速过低时，晶粒生长时间更充分，柱状晶过大。（3）采用中频感应加热（2匝感应线圈）方式对AZ31镁合金进行定向凝固实验可制备具有柱状晶组织的AZ31镁合金铸锭。与普通铸造组织相比，定向凝固组织中析出相β相的形态和分布发生了明显变化:晶界清晰，仅有少量第二相呈球状弥散分布于晶粒内。（4）采用中频感应加热（9匝感应线圈）方式对AZ31镁合金进行定向凝固实验时，工作电流为155A，拉伸速度25μm/s工艺参数下：AZ31镁合金第二相（β相）在晶粒生长早期形似蝌蚪且颜色较深，随着实验的进行，颜色逐渐变淡并变为球状，直至近乎消失。