目前实际运用中最轻的金属结构材料是镁合金，其具有比重轻、比强度和比刚度高、减震性和散热性能好、切削加工和铸造性能好、电磁屏蔽效果好以及易于回收再利用等优点。镁合金以广泛运用于交通运输、航空航天、电子通信、核工业以及常规武器方面。但是镁合金仍然有很多缺点，别如塑性变形能力较差、高温性能不佳等，严重阻碍了镁合金的应用和发展。本文以AZ63镁合金为基体，以金属型铸造为成型方法，通过X射线分析（XRD）、扫描电境（SEM）、能谱分析（EDS）、拉伸试验、硬度等力学性能分析和测量手段，研究了稀土钕（Nd）和钙（Ca）元素对AZ63镁合金微观组织和力学性能的影响。研究结果表明：适量的稀土钕（Nd）和钙（Ca）能够改善AZ63镁合金的显微组织，提高合金的拉伸强度、屈服强度、伸长率和硬度。主要结果及作用机制如下：1．适量的碱土元素（Ca）加入AZ63镁合金中，Ca的加入可以细化AZ63合金的铸态组织，促使由树枝晶组织向等轴晶组织转化。当Ca的加入量为2%时，β-Mg17Al₁2相断网且均匀分布，晶粒细化效果明显，此时的组织较好。2．适量的稀土钕（Nd）加入AZC632镁合金中，组织中的β-Mg17Al₁2相断网、数量减少、形态变细，铸态晶粒细化，并产生了黑色杆状的铝稀土相Al2Nd；而合金中的Ca元素一部分以固溶的形式存在，另一部分则以偏聚富集，并未在合金中生成新相。固溶处理后，β-Mg17Al₁2相完全融入基体中，剩余的第二相都为高熔点的Al2Nd，以杆状存在于晶界周围。适量的加入稀土钕可以提高镁合金的室温力学性能，而过量的稀土钕则会导致合金力学性能的下降；Nd的加入量为0.9%时，细化及强化效果最为明显。3．适量的稀土钕（Nd）加入AZC6308镁合金中，铸态组织细化，第二相偏聚减少，并弥散分布，产生了杆状的新相Al2Nd。固溶处理后，β-Mg₁7Al₁2相完全融入基体中，剩余的第二相都为高熔点的Al₂Nd，以杆状分布于晶界周围。适量的加入稀土钕可以提高镁合金的室温力学性能，而过量的稀土钕则会导致合金力学性能的下降；Nd的加入量为0.9%时，细化及强化效果最为明显。4．适量的稀土钕（Nd）加入AZC6302镁合金中，铸态晶粒细化，第二相弥散分布；β-Mg17Al₁2相逐渐断网，由连续网状分布转变为离散断续的条状及点状分布；产生了杆状的新相Al2Nd。固溶处理后，β-Mg₁7Al₁2相完全融入基体中，剩余的第二相都为高熔点的Al2Nd，以杆状分布于晶界周围。随着钕含量的逐渐增加，室温力学性能逐渐增加，并在1.2%时达到最大值，此时细化及强化效果最为明显。5．通过对比AZC632+0.9%Nd、AZC6308+0.9%Nd、AZC6302+1.2%Nd三种镁合金的T6热处理态的扫面电镜图及力学性能，可以明显看出AZC632+0.9%Nd的第二相弥散分布，且趋于球状化，各项力学性能也最好。