本课题以ADC12铝合金汽车发动机缸体压铸件为研究对象,对其进行成分优化设计以及稀土变质处理,旨在改善合金铸件的微观组织和铸造缺陷,提高其综合力学性能,使其在高温下具有较高强度、韧性以及较低的热膨胀系数,从而满足市场对于缸体用铝合金的性能要求并扩大其应用范围。本次研究运用单因素与正交实验法对合金进行成分优化设计,确定了合金性能最好时主要元素的含量。之后,向优化后的合金中添加Ce、La、Sm三种稀土元素进行变质处理,分析了各稀土元素对合金组织及力学性能的影响。本次研究的具体结论如下所示:（1）成分优化后,ADC12铝合金主要元素的含量确定为11wt.%Si、2.5wt.%Cu、0.5wt.%Mn、0.3wt.%Mg,经拉伸试验测得其抗拉强度与延伸率分别为285MPa、2.23%,较于优化前的合金分别提升了15.38%、20.5%。（2）研究表明,添加稀土元素后合金中的气孔缺陷得到了明显的改善,共晶Si相与α-Al相的晶粒尺寸也明显变小并随着稀土含量的提高呈现了先下降后增加的趋势。其中,在Sm的添加量为0.2wt.%时,晶粒细化效果最为显著,室温下合金的拉伸性能及显微硬度均达到最佳,但对热膨胀系数的影响较小。在常温条件下,稀土变质对断口形貌的改善效果不太显著,试样的断裂方式皆为韧性断裂与脆性断裂共存,但总体而言以韧性断裂为主。对比各项数据与显微照片发现,三种稀土元素对合金常温抗拉强度,延伸率,热膨胀系数,显微硬度的影响顺序分别为Sm﹥Ce﹥La,Sm﹥La﹥Ce,Ce﹥La﹥Sm,Sm﹥La﹥Ce。（3）高温拉伸试验表明:合金的微观组织较常温下明显粗化,许多第二相变得粗大起来且易聚集。添加0.4wt.%Ce时,合金组织中的α-Al相与共晶Si相细化效果最为显著且呈现均匀分布,宏观上表现为延伸率最优;在Sm的含量为0.2wt.%时,合金的抗拉强度达到最佳。三种稀土元素对合金高温抗拉强度及延伸率的影响顺序分别为Sm﹥Ce﹥La,Ce﹥La﹥Sm。同时,高温下适量的稀土元素可使合金的断裂方式由脆、韧性共存态完全转变为韧性断裂。（4）综合考虑,当合金中w（Sm）=0.2%时,合金的综合力学性能显著提高,常温拉伸性能为:σb=331MPa,δ=2.56%,较于未变质合金分别提高了16.14%,14.80%;250℃的高温下,拉伸性能为:σb=201.48MPa,δ=3.23%,较于未变质合金分别提高了79.02%,30.78%。