铸造铝硅合金具有密度小、强度高、加工性能好等优点，被广泛应用于汽车工业、航天航空、船舶运输领域。对于铝硅合金，近年来的研究主要集中在细化、变质初晶硅、共晶硅及初晶α-Al等析出相。稀土作为一种功能优异、储量丰富的铝硅合金变质剂，前人虽已经有了一定的研究，但是稀土变质机理有待深入研究。本文运用热分析仪、扫描电子显微镜、X-ray衍射仪等多种先进的测试方法，研究了稀土加入量对不同成分铝硅合金组织性能的影响，以及变质效果与合金热分析值之间的关系。对RE变质亚共晶铝硅合金的研究结果表明，随着RE加入量的增加（0~0.6%），ZL101初生相α-Al逐渐由长条状变为规则多边形，晶粒尺寸变小，等轴化，冷却曲线的初晶平台逐渐升高。当变质前后初晶生长温度差ΔTG在0.4℃~0.9℃时，具有最佳变质效果。随着RE加入量的继续增加（0.8%~1.0%），ΔTG＞2.2℃时，部分初生相α-Al晶粒尺寸继续减小。ΔTG与α-Al的等轴化和枝晶细化具有较好的对应关系，可作为ZL101合金初晶变质效果判据。对比ZL101合金RE变质前后冷却曲线发现，变质后初晶平台上升，这是因为RE的加入削弱了Si-Si和Si-Al原子团之间的结合，增强了Al-Al原子团之间的结合，促进了α-Al析出并长大。当RE加入量为0~0.6%时，共晶Si没有变质效果，对应的合金冷却曲线上变质前后共晶生长温度差ΔTEG数值较小。主要是因为随着初生相α-Al的析出，RE元素固溶在α-Al中，剩余溶液中RE浓度很少。当RE加入量继续增加（0.8%~1.0%）时，共晶平台降低，ΔTEG增大，共晶Si由长针状变为短杆状，晶粒尺寸变小，出现变质现象。其作用机理是稀土元素在凝固前沿具有富集作用形成成分过冷，从而细化晶粒，初晶平台降低。对RE变质过共晶铝硅合金，若仅加入变质剂RE时，RE能够细化变质初晶Si。随着RE加入量的增加（0~1.0%内），Al-20Si-2Cu-1Ni-0.4Mg合金冷却曲线上初晶平台降低，当ΔTG绝对值在2.9℃～3.9℃之间时，初晶Si尺寸小，形状变圆整，具有最佳变质效果，ΔTG与初晶变质效果具有良好的对应关系。共晶Si尺寸、形状基本保持不变，ΔTEG无规律，对共晶Si并无变质效果。在RE加入量较多时（0.8%~1.0%），部分初晶Si尺寸继续减小，但是部分初晶Si尺寸增大，形状恶化。P和RE联合变质过共晶Al-20Si-2Cu-1Ni-0.4Mg合金时，变质后初晶平台升高，共晶平台降低。随着加入量的增加（0~0.6%内），ΔTEG不断增加，当ΔTEG<4.3℃时，共晶Si无明显变质效果；当ΔTEG在6.5℃~7.6℃之间时，共晶Si变质效果较好：因此ΔTEG与共晶变质效果之间有较好的对应关系。当RE加入量为0.8%和1.0%时，共晶Si尺寸变大，形状恶化，含RE金属间化合物增多。RE变质过共晶铝硅合金时，共晶平台降低，这是由于RE在析出相凝固前沿元素富集导致成分过冷，从而使得析出相的生长易于分枝，促进细化。