为了提高半固态AZ91镁合金成形制品的力学性能,特别是韧性指标——延伸率,本文针对半固态AZ91镁合金液相高Al含量的特点,模拟配制相近成分的镁合金,对其进行了变质处理,分析研究了凝固组织的变化规律。重点研究了共晶成分Mg-Al合金,分别添加稀土元素Nd、Ce变质处理后的凝固组织特征,分析初晶α相以及共晶β相的结晶方式和生长形貌,籍以控制β相的结晶形貌和尺寸。结果表明:(1)稀土元素Nd、Ce对共晶成分Mg-Al合金有显著的变质作用,主要表现为:提高了共晶成分Mg-Al合金组织中初晶α相的数量和晶粒数,生成大量的高Al含量初晶α相,减少了共晶组织的数量。(2)变质元素Nd、Ce的加入量和变质时间对共晶成分Mg-Al合金的铸态显微组织有显著的影响。随着变质剂加入量的增加,变质效果先显著提高,后有所降低。在分别加入0.4%wtNd和0.6%wtCe时具有最好的变质效果,即组织中初晶α相的数量和晶粒数显著提高,共晶组织明显减少,β相也随之减少。而随着变质时间的延长,变质效果呈逐渐变好的趋势。(3)在共晶Mg-Al合金中加入Nd和Ce,形成了杆状Mg-Al-Nd化合物和Mg-Al-Ce化合物。(4)共晶成分Mg-Al合金经1.0%Nd、Ce变质后,随着铸型冷却速度加快,初晶α相得到细化,且由两个层次的树枝晶变成单一的高Al含量的树枝状α相,共晶组织也由于层片间距的缩小,而变得更致密。