铸造Al-Si系合金由于其优异的综合力学性能,已成为活塞制备的首选合金,而随着工业上对活塞性能需求的愈加严苛,对Al-Si系活塞合金的性能要求也随之升高,因此开发新型高强轻量化活塞合金已成为Al-Si系活塞合金的研究热点。本文以Al-12Si-4Cu-2.7Ni-1Mg活塞合金为基础,通过添加不同量的Sc元素进行活塞合金的微合金化,实现合金微观组织形貌的调控及优化,从而达到提高活塞合金综合力学性能的目的。采用金相显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、布氏硬度、高温拉伸、蠕变性能等分析测试方法,研究了经Sc元素微合金化的Al-Si-Cu-Ni-Mg活塞合金微观组织演变规律及机理,主要分析了Sc含量对活塞合金中基体相及第二相形貌与尺寸的影响以及Sc元素在活塞合金中的存在形式,结合组织分析探讨了Sc含量对合金综合力学性能影响规律与机理。主要结论如下:（1）Sc含量对Al-12Si-4Cu-2.7Ni-1Mg活塞合金的微观组织影响显著。随着活塞合金中Sc元素含量的逐渐增加,铸态合金中的α-Al基体及初生Si相的平均尺寸显著减小,而且Sc元素对共晶Si有改性作用,形貌由层片状转变为纤维状;并且活塞合金中析出的δ-Al3Cu Ni相形貌演变规律为:团簇状→杆棒状→团簇状。加微量Sc元素后新形成的纤维状共晶Si在T6处理（500℃固溶6h+215℃时效3h）时更易发生球化,同时Sc元素的加入促进了Al2Cu相的时效析出与形成。（2）凝固速率对Sc元素在Al-12Si-4Cu-2.7Ni-1Mg活塞合金中的存在形式有影响。在铁金属型铸造凝固速率下,Sc主要形成Sc Si Ni相,且有两个存在区域,一是与初生Si紧密结合存在于初生Si周围;而另一种在基体中单独析出,与基体保持非共格界面。随着凝固速率的增加,在铜金属型铸造凝固速率下,合金中Sc主要存在于δ-Al3Cu Ni相中。（3）相比于基体合金,当Sc含量为0.2wt.%,（T6）态合金的硬度和强度有所降低,而延伸率明显提高。当Sc元素添加量为0.4wt.%、0.6wt.%和0.8wt.%时,活塞合金的硬度逐渐增大,但抗拉强度基本保持稳定。当Sc含量为0.2wt.%时,活塞合金的抗蠕变性能最好,与基体合金相比稳态蠕变速率降低了约45%;当Sc元素的添加量为0.4wt.%和0.6wt.%时,合金抗蠕变性能逐渐降低。综合力学性能测试结果表明对于Al-12Si-4Cu-2.7Ni-1Mg活塞合金而言,当Sc元素添加量为0.2wt.%时,活塞合金具有最优异的综合力学性能。