本文以AM60镁合金为研究对象,对其进行强韧化处理。分别添加不同量的稀土Nd和C₂Cl₆进行变质处理,细化结晶组织;并对其进行固溶和时效处理,研究热处理对合金凝固组织的影响;通过浇注砂型阶梯试样观测壁厚所决定的冷却速度,建立与合金凝固组织之间的关系。利用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪等手段分析了工艺条件下AM60镁合金的组织状态、相组成;测试了合金的室温力学性能。结果表明:在AM60镁合金中添加Nd变质处理后,α-Mg树枝晶得到细化。随着Nd加入量的增加,晶粒细化效果显著,β相数量减少,且弥散度增加;Nd加入量为0.6%时,晶粒细化效果最好,α-Mg的平均晶粒尺寸由485μm细化到125μm,且合金的抗拉强度和延伸率都得到提高;但当Nd加入量超过0.9%时,晶粒则表现出了粗化的趋势,力学性能也有所下降。在AM60合金中加入0.6%～1.2%的C₂Cl₆进行变质处理,可以明显细化α-Mg晶粒,β相也变得分散细小,同时力学性能提高;C₂Cl₆的加入量为0.9%时,AM60合金可获得较好的综合力学性能。C₂Cl₆使用量超过1.2%时,细化作用降低,力学性能也略有下降。AM60合金（未变质、稀土Nd变质和C₂Cl₆变质）在415℃,12h固溶处理后,β-Mg₁₇Al₁₂共晶相几乎全部溶入基体,成为单相的α-Mg过饱和固溶体。经过200℃,16h时效处理,未变质处理的合金晶界上析出了非连续的β-Mg₁₇Al₁₂相,而经过变质处理的合金晶界上β-Mg₁₇Al₁₂相析出较少,说明Nd、C₂Cl₆变质有推迟合金时效过程的作用。经过热处理后AM60合金的室温力学性能相对于铸态都有一定的提高,特别是对抗拉强度的影响较大。随着冷却速度的提高,α-Mg等轴树枝晶晶粒尺寸变小;二次枝晶臂间距减小,β相数量较多,分散度差别不大。在相同变质条件下,冷却速度对变质处理的效果具有一定的促进作用。随冷却速度的增大,α-Mg晶粒尺寸更为细小,而β相数量有所减少,且变得分散。