Al-Si合金是目前应用最为广泛和最重要的工业合金之一，具有密度和热膨胀系数小、尺寸稳定、耐磨性能好等优点，被广泛应用于汽车、航空航天、交通运输等工业。常规的铸造铝硅合金组织中存在较大的硅相，严重割裂合金基体，降低合金性能。稀土能够细化晶粒，改善晶体结构组织，还能够增强增韧提高合金的抗磨耐高温性能。目前稀土已经广泛用于铝硅合金当中，关于稀土耐热相的组织形态和分布特点及热处理工艺对稀土耐热相的影响将成为今后研究的重点。本课题选择近共晶Al12Si合金作为研究对象。制备不同稀土含量的合金试样，使用自行设计的机械应力施加装置对加工好的试样施加3MPa，5MPa和8MPa的应力，将加力装置连同试样放入电阻炉中分别进行100℃，200℃和300℃保温10h的处理。拍摄金相显微照片，进行维氏硬度和布氏硬度的测试，观察分析稀土含量及机械热应力对Al12Si合金组织形貌和性能的影响。最后，通过建立合适的物理几何模型，设置合理的边界条件和初始条件，利用ANSYS分析模拟了铸件机械热应力的施加过程及其应力应变变化情况。本论文研究表明：当RE含量低于合金总量的3%时，RE对Al12Si合金具有变质作用；当RE含量超过3%后，RE变质效果基本消失，基体中出现了白色富稀土相。机械热应力能够使组织中粗大的第二相内部萌生出微裂纹，甚至发生破碎。同时基体内析出了大量细小的沉淀相。随着机械应力及保温温度的升高，沉淀相数量增多，尺寸减小，分布更加均匀。Al12Si合金硬度随着RE含量的增加大体呈上升趋势。机械应力对合金第二相组织和基体组织的影响不同，第二相组织的维氏硬度在3MPa时最大，基体组织的维氏硬度在5MPa时最大；布氏硬度在8MPa时达到最大。保温温度在200℃时，第二相组织的维氏硬度达到最大；基体组织的维氏硬度随着保温温度的升高不断降低；合金的布氏硬度在100℃时最大，出现了硬化现象，之后随着温度的升高布氏硬度逐渐下降，出现软化现象通过对试样应力应变的模拟分析，发现铸件的横向应变分布较均匀，纵向应力由上到下先增大后减小。