以Mg-Al系为代表的镁合金以其显著的轻质和高比强特性而备受关注,控制和细化其组织,特别是晶粒尺寸对于提升其力学性能和制品品质非常关键。Mg的活性高,在Mg-Al系合金铸造过程中不可避免地产生各种氧化夹杂,如MgO和MgAl₂O₄等。氧化夹杂的结构和性质稳定,其在镁合金凝固过程中的作用行为,特别是能否参与α-Mg相形核并促进晶粒细化值得深入探索。基于此,本文利用氧化物作为夹杂对Mg-Al系合金熔体进行孕育处理,主要研究加入量、孕育保温时间、Al含量等因素对孕育细化效果的影响规律,基于晶核结构观测、理论计算和热分析技术揭示其细化机制。MgO夹杂颗粒可以有效细化Mg-3%Al合金,较佳的加入量和孕育保温时间分别为1.5%和10 min。实验证实MgO不是初生α-Mg相的有效异质形核核心,Al是MgO夹杂可有效孕育细化Mg合金的必要元素,只有当Mg-Al熔体中的Al含量达到并超过2%时,孕育细化效果显著,并在Al含量为3%时细化率最高。孕育过程中MgO可与Al作用转变为MgAl₂O₄颗粒,进一步的实验证明MgAl₂O₄粉体可以有效细化纯Mg和不同Al含量的Mg-Al合金,较佳的加入量和孕育保温时间分别为2%和10 min。错配度计算结果表明,与MgO相比,MgAl₂O₄更有利于作为α-Mg晶粒的形核核心。MgO对Mg-Al合金熔体（Al%≥2%）的细化效果应归因于其与熔体中的Al反应生成MgAl₂O₄粒子作为α-Mg有效的异质形核核心。MgAl₂O₄粉体可以有效孕育细化商用AZ31B合金,粉体经球磨后可以进一步提高其孕育细化效果。在MgAl₂O₄孕育的Mg合金晶粒中均可观测到MgAl₂O₄颗粒,细化效果归因于MgAl₂O₄作为α-Mg的异质形核核心。孕育细化可显著提升AZ31B合金的力学性能,其强度和延伸率提高幅度均超过50%。经氧化物夹杂有效孕育后,镁合金熔体的凝固特性发生显著变化,α-Mg的初始形核温度升高,再辉温度降低,再辉时间缩短。与MgO孕育相比,经MgAl₂O₄孕育后特征参数的改变更为显著。镁合金熔体经氧化物夹杂孕育处理后,其细化效果与熔体的凝固特性变化之间存在关联。若初始形核温度越高,再辉现象减弱甚至消失时,则表明熔体孕育越充分,晶粒细化效果越显著。基于孕育熔体的凝固曲线测试和分析有利于炉前快速判断孕育细化效果。可见,Mg合金熔炼过程中产生的氧化夹杂可影响其凝固过程,其中MgAl₂O₄可作为α-Mg晶粒的有效异质形核核心。本研究对于实现Mg-Al系合金熔体中夹杂的有益化利用及合金的晶粒细化具有一定的理论意义和参考价值。