本文针对工业纯镁及无法采用Zr细化的Mg-Al系合金进行了晶粒细化研究,通过在纯镁和Mg-Al合金中添加不同含量的晶粒细化剂—稀土Ce和Nd，对比了镁及镁合金晶粒细化效果及其对应的力学性能。结果表明：纯镁结晶时易形成粗大的柱状晶和扇形晶。加入微量稀土元素Ce、Nd后，晶粒被明显细化，而且柱状晶全部转化成等轴晶，稀土Ce、Nd对镁的细化效果十分明显。在Mg-Al系AZ31合金中添加微量稀土元素Ce、Nd，可明显细化合金晶粒，晶粒由未细化前的约300μm下降到约30μm。稀土在镁及镁合金中的细化作用是由于稀土元素在凝固过程中固/液界面前沿富集而引起成分过冷，过冷区形成新的形核带而形成细等轴晶。凝固过程中溶质再分配造成固液界面前沿成分过冷度增大是稀土元素细化镁及镁合金的主要机理。此外，稀土在固/液界面前沿的富集使其起到阻碍α(Mg)晶粒长大的作用，进一步促进了晶粒的细化。