过共晶铝硅合金具有密度小、导热性好、热膨胀系数小、耐磨、耐蚀、尺寸稳定性好等特点,合金的机械性能和切削加工性能可以通过变质处理来改善,非常适宜用来制作发动机活塞。因此,过共晶A1-Si合金正成为传统共晶铝硅活塞材料的更新换代材料。Fe一直被认为是Al-Si合金中一种最为有害的杂质,Fe在重复使用中的累积增加是废料回用中的一个严重问题。当前,大多数研究都集中在将Fe作为铝硅合金中的杂质元素,将大量的Fe作为特定的合金元素加入到过共晶铝硅合金中,考察高铁过共晶铝硅合金组织与性能的研究鲜有报道。此外,研究在工程条件下稳定存在并具有较好形貌的富铁相,对高铁过共晶铝硅合金的应用也具有重要意义。本课题以Al-18Si-3Fe合金为基体,通过控制Mn、Cu、RE的加入量,采用Olympus-tokyo型金相显微镜、DX-2500型X射线衍射仪、S3400N型扫描电镜（带EDS）、深圳新三思微机控制电子万能试验机、HVS-1000型自动显微硬度计等现代测试手段,研究了Mn、Cu、RE对高铁Al-18Si-3Fe合金中富铁相形貌与合金性能的影响。实验结果表明:（1）Al-18Si合金中加入3%Fe,将形成大量的双条状富铁相Al₃FeSi₂,Al-18Si合金的平均抗拉强度由150MPa急剧下降至113.3MPa。（2）Al-18Si-3Fe合金中加入Mn,可改善富铁相的形貌。并对初晶硅、共晶硅、富铁相起到细化作用。当Mn含量达到3%时,效果最好,合金的抗拉强度达到最大值135.2MPa。当Mn含量超过3%时,初晶硅和富铁相的尺寸都有所增加,合金的抗拉强度也开始下降。在较高冷却速度下,Mn的增加并不能完全抑制条状富铁相的出现。（3）Al-18Si-3Fe-3Mn合金加入5%Cu可使合金强度从135.2MPa提高到168.8MPa。富铁相的形貌主要为鱼骨状,其尺寸也得到减小,分布也更均匀。（4）Al-18Si-3Fe-3Mn-5Cu合金加入RE后,可改善初晶硅和共晶硅的形貌。但0.2RE%也促进了针条状富铁相的出现,而且有针状组织Al₂（SiCu）₂RE出现,合金的抗拉强度降低到137MPa左右。当RE含量超过0.35%后,富铁相和初晶硅的尺寸开始增大。（5）T6处理可使条状共晶硅转变为圆块状,初晶硅的棱角也圆钝化,Al₃FeSi₂发生了溶解现象,Cu元素重新均匀分布。富铁相的棱角也有微弱钝化,但对针状组织Al₂（SiCu）₂RE几乎没有改变。Al-18Si-3Fe-3Mn-5Cu合金的抗拉强度提高到193.1MPa;Al-18Si-3Fe-3Mn-5Cu-xRE的抗拉强度提高到约181MPa。（6）Al-18Si-3Fe-3Mn-5Cu合金是否添加RE元素对合金的抗拉强度影响显著,RE元素的含量对合金的抗拉强度影响不明显。在该合金中加入RE元素的弊大于利。