Mg2Si颗粒具有密度低,熔点高,弹性模量高,热膨胀系数小等优点,其作为增强体能够提高过共晶Al-Mg2Si合金的各项性能。Al-Mg2Si合金是可用于航空航天和汽车领域的轻质材料。但铸造过共晶Al-Mg2Si合金中,初生Mg2Si的形貌呈粗大的树枝晶状,对合金的力学性能造成不利影响。本文采用不同变质剂对Al-20%Mg2Si合金进行变质处理,细化初生Mg2Si颗粒和共晶Mg2Si颗粒,改善合金组织形貌,达到提高合金力学性能的目的。在传统铸造工艺条件下,研究了P、Nd、Sr单元素变质对Al-20%Mg2Si合金组织和性能变化规律的影响;研究了P-Sr复合变质对初生Mg2Si颗粒和共晶Mg2Si颗粒的作用,同时探讨了单变质及复合变质的变质机理;使用环块式摩擦磨损试验机,分析了复合变质作用下Al-20%Mg2Si合金的耐磨性,研究了其耐磨机理。主要研究结果如下:（1）当P变质Al-20%Mg2Si合金时,随着P含量增加,初生Mg2Si形貌由粗大树枝晶向近球状和多边形转变,棱角钝化,尖角消失,但P对共晶Mg2Si形貌几乎没有影响。当P添加量为0.1%时,合金抗拉强度和伸长率均达到最大值,分别为151.9 MPa和3.12%。P变质Al-20%Mg2Si合金的变质机理为异质形核作用。（2）当Nd变质Al-20%Mg2Si合金时,随着Nd含量增加,初生Mg2Si形貌由粗大树枝晶向不规则多边形转变。Nd元素对初生Mg2Si和共晶Mg2Si的形貌均有一定的影响。当Nd添加量为0.3%时,合金抗拉强度和伸长率均达到最大值,分别为119 MPa和1.95%。Nd变质Al-20%Mg2Si合金的变质机理为成分过冷机制。（3）当Sr变质Al-20%Mg2Si合金时,随着Sr含量增加,初生Mg2Si形貌由粗大树枝状向规则四边形转变,共晶Mg2Si由长杆状、汉字状向颗粒状转变。Sr变质处理合金组织中,初生Mg2Si颗粒棱角依旧尖锐,但共晶Mg2Si颗粒明显细化。当Sr添加量为0.05%时,合金抗拉强度和伸长率均达到最大值,分别为121 MPa和1.86%。Sr变质Al-20%Mg2Si合金的变质机制为吸附毒化作用。（4）当P-Sr复合变质Al-20%Mg2Si合金时,随着复合变质剂添加量的增加,合金中初生Mg2Si形貌由粗大树枝晶转变为细小多边形,共晶Mg2Si形貌由长杆状转变为细小颗粒状,复合变质使初生Mg2Si颗粒和共晶Mg2Si颗粒均得到了很好的细化效果。当添0.05%P-0.05%Sr时,合金抗拉强度和伸长率均达到最大值,分别为182 MPa和4.91%。P-Sr复合变质Al-20%Mg2Si合金的变质机制为异质形核作用和吸附毒化作用。（5）P-Sr复合变质能够显著提高Al-20%Mg2Si合金的耐磨性能,随着P-Sr复合变质剂添加量的增加,合金磨损类型由伴有剥落的粘着磨损转变为单一的粘着磨损。当添加0.05%P-0.05%Sr时,变质合金的磨损量和磨损率最小,这归因于变质后的Al-20%Mg2Si合金中的初生Mg2Si颗粒和共晶Mg2Si颗粒更加细小,分布更加均匀。