對于Mg-Al系合金較成功的晶粒細化工藝是碳質(zhì)孕育法，傳統(tǒng)的細化劑采用MgCO3或C2Cl6等。其原理是形成大量彌散的Al4C3質(zhì)點，Al4C3是鎂合金的最好非均質(zhì)晶核，因而大量彌散的Al4C3晶核使鎂合金晶粒細化。未細化的AZ91D合金的組織為粗大的樹枝晶，添加MgCO3細化處理后的AZ91D合金晶粒明顯細化成為等軸晶組織。但傳統(tǒng)細化劑的不足之處是加入量較大。

稀土可細化鎂合金晶粒，稀土元素還具有凈化鎂合金液、改善合金的鑄造性能、提高合金的抗氧化和蠕變性能等作用。有研究采用La2(CO3)3作為AZ91D的晶粒細化劑，并與MgCO3細化劑的細化效果作比較說明。

加入MgCO3時合金的平均晶粒尺寸約為50微米；而加入La2(CO3)3時合金的平均晶粒尺寸約為30微米，比加入MgCO3細化劑的合金的晶粒尺寸小近20微米。還可以看出加入MgCO3后有明顯的異質(zhì)晶核存在；而加入La2(CO3)3后合金中有兩種不同的物質(zhì)生成，但看不到明顯的異質(zhì)晶核存在。

但是采用稀土碳化物作細化劑的缺點是價格較貴。因此采用La2(CO3)3與MgCO3的混合物作細化劑來作比較。采用La2(CO3)3與MgCO3混合物作為AZ91D合金的細化劑，雖然細化劑加入量減少了，但AZ91D合金晶粒更加細小，平均晶粒尺寸為10微米。比加入MgCO3的合金的晶粒尺寸小將近40微米，比加入La2(CO3)3的合金的晶粒尺寸小將近20微米。加入混合物后合金中有兩種不同的物質(zhì)生成，而且在晶核內(nèi)看到有明顯的異質(zhì)晶核存在。

鎂合金的沖擊韌性值與細化劑加入量也有一定的關(guān)系。隨著細化劑加入量的增加，AZ91D合金的力學(xué)性能變好。當(dāng)加入MgCO3時，在其含量為百分之一時合金的沖擊韌性達到最大值；而加入La2(CO3)3時，當(dāng)其含量為小于百分之一時合金的沖擊韌性達到最大值；當(dāng)加入MgCO3與La2(CO3)3的混合物時，加入量僅為La2(CO3)3一半，其混合物比例為2/3時，合金的沖擊韌性達到最大值。這與前面所述的晶粒大小的變化是一致的，這充分說明了鎂合金的力學(xué)性能強烈地依賴其晶粒尺寸的大小。(欣然)