高硅铝合金具有耐磨、耐热、热膨胀系数小、尺寸稳定性好、焊接性能优良等诸多优点,是制造发动机气缸、活塞以及电子封装等零部件的重要材料,广泛应用于航空航天、机械、汽车、电子等领域。但未变质处理合金组织中粗大、无规则多边形板块初晶硅和长针状共晶硅,严重割裂了基体的连续性,使合金组织分布不均匀,导致合金力学性能显著降低,加工性能恶化。因此,改善合金组织,提高合金综合性能是高硅铝合金获得广泛应用的前提。复合变质和热处理作为合金强化的有效手段有着广阔的研究领域和应用前景。本文采用金相显微镜、XRD衍射仪、拉伸实验、硬度测量等检测分析方法,研究了Sr、B和RE复合变质对Al-30%Si合金的组织和力学性能的影响。采用精密平面磨床、测力仪、扫描电镜、粗糙度测量等实验方法和手段,通过改变磨削参数工件移动速度V_w和磨削深度a_p,以磨削力、磨削力比、磨削比能、表面粗糙度、表面形貌为评价指标,研究了复合变质和热处理对Al-30%Si合金磨削加工性能的影响,并对合金磨削机理进行了初步探讨。研究结果如下:(1)Sr、B和RE复合变质显著改善合金组织。枝晶尺寸和二次枝晶间距减小,分布密集的柱状枝晶转变为等轴晶,呈均匀分布;针状和长条状共晶硅变为较为短小的针状或短杆状,甚至颗粒状,均匀弥散分布在基体中;初晶硅由尖角粗大板块状变成五星瓣状或分隔成细小的颗粒状,且棱角钝化。当B和Sr的含量分别保持0.036%和0.044%不变,RE含量为0.8%时,合金组织最为理想。(2)复合变质合金抗拉强度显著提高,与未变质相比提高55%,当RE含量为0.8%时,合金抗拉强度达到最高值90.1MPa。当RE含量为0.8%时,合金伸长率与未变质相比增加66%。当RE加入量为0.8%时,合金塑性最好。(3)磨削力和磨削力比均随a_p和V_w增大而增大,磨削比能随a_p和V_w增大而减小,且V_w对磨削力的影响比a_p大;在相同磨削参数下,复合变质后的铝硅合金磨削力和磨削力比减小,磨削比能增加,当RE加入量为0.8%时,整体磨削力、磨削力比最小,磨削比能最大。V_w对合金表面粗糙度的影响比a_p小,a_p越大,表面粗糙度越大。相同磨削参数下,与未复合变质相比,复合变质合金表面粗糙度降低44%,当RE含量为0.8%时,表面粗糙度最低。表明Al-30%Si合金复合变质后,呈现出了较好的磨削加工性能。(4)相同磨削参数下,未经热处理合金磨削力和表面粗糙度均为最大;热处理时效时间为10h时,磨削力和表面粗糙度最小,磨削表面加工质量最佳,合金磨削加工性能显著提高。(5)未处理的工件磨削力比最大,其次为复合变质处理,热处理加复合变质处理最小;磨削比能则热处理加复合变质处理最大。(6)磨削表面形貌主要由裂纹、颗粒拔出、初晶硅颗粒破碎、Al基体涂抹、颗粒破碎被挤压入Al基体等形成。