针对传统的二维表征手段难以分辨压铸件内部孔洞类型及空间位置的弊端,通过应用上海光源（SSRF）X射线同步辐射断层扫描及计算机三维重构技术,对采用不同高压压铸（HPDC）工艺参数生产的AZ91D镁合金和AE44镁合金压铸件中孔洞的形貌及分布进行表征,并研究了压铸工艺-微观组织-力学性能之间的相互作用关系,进而对压铸工艺进行反馈优化。与二维表征不同,三维表征可以准确的分辨出压铸镁合金中气孔、气缩孔、岛状缩松和网状缩松四种孔洞。研究发现气孔、气缩孔的形貌分布主要受充型过程中卷气现象的影响;缩松的形貌分布主要受压室预结晶组织（Externally solidified crystals）ESCs的影响,而ESCs的尺寸和数量主要受金属液在压室中的慢低速速度（ESCs生长时间）和金属液进入模具型腔时的快低速速度（金属液流动的剪切应力）影响。在AZ91D镁合金铸件中存在缺陷带,缺陷带宽度与铸件中ESCs的尺寸成正比,真空工艺的引入对缺陷带宽度的影响较小。由于缺陷带中存在大量ESCs聚集和相互连接的形貌不规则的孔洞,AZ91D镁合金铸件在拉伸断裂过程中裂纹容易在缺陷带中进行扩展,此外裂纹在试样中心区域的扩展会受到周围微观组织的限制。AZ91D镁合金铸件的力学性能与缺陷带宽度负相关,而与孔洞的平均体积分数无关。在AE44镁合金铸件中,ESCs的尺寸和数量从试样的中心位置到边缘位置均逐渐减小,这种现象归因于激冷效应和压铸充型过程中熔融金属液湍流的共同作用。快低速速度工艺和增压工艺都可以减少ESCs的尺寸和数量,其中快低速速度工艺对ESCs的分布和形貌影响更大。AE44镁合金铸件中不存在缺陷带,快低速速度工艺可以减少铸件中的缩松,并促使孔洞类型由缩松变为气孔;增压工艺可以减少铸件中气孔、气缩孔的数量和体积,并使孔洞更加向试样心部聚集。相较于快低速压射过程,增压过程对铸件中孔洞总体积的影响更大。使用Anycasting铸造仿真软件对金属液充型过程进行模拟发现,金属液首先填充棒状试样中心位置,最后填充近浇口位置。这导致在同一种压铸工艺参数下,棒状试样中心位置和近浇口位置的ESCs以及孔洞的形貌和分布均有所不同。