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细化处理能够有效提高铸造Al-Si合金的力学性能,目前广泛使用的Al-3B中间合金细化剂在细化铸造Al-Si合金时存在两大问题：一方面不能有效细化硅含量低子4%的Al-Si合金；另一方面会与变质元素Sr发生“毒化”作用,使得变质效果与细化效果均被削弱,制约了合金力学性能的提高。大量研究结果显示,稀土元素可作为铸造Al-Si合金的细化剂和变质剂,但单独添加时效果有限,细化机理等也尚未明确。因此,研究稀土元素对铸造Al-Si合金的细化作用具有重要理论意义和应用价值。本论文研究了铸造Al-Si合金中稀土元素La、细化元素B与变质元素Sr之间的相互作用。金相组织显示在Sr变质的铸造Al-11%Si合金中单独添加La不仅不能有效细化枝晶α-Al,还会削弱Sr的变质效果,导致合金的抗拉强度与延伸率下降。而联合添加La、B时,与单独添加B的Al-Si合金相比,Sr与B之间的相互“毒化”作用消失,枝晶α-Al尺寸变小、等轴化程度提高,共晶硅变质完全,合金的抗拉强度与延伸率提高。金相显微组织与拉伸试验结果均表明,联合添加La、B是最佳的细化方法。对联合添加La、B的细化手段实施长效性试验,宏微观组织均表明细化效果在保温2h后仍未衰退。对中、低硅含量的铸造Al-Si合金实施联合添加La、B的细化方法,金相显微组织显示联合添加La、B的细化效果优于单独添加B,合金的抗拉强度和延伸率均有所提高。使用温度记录仪实时记录了合金凝固过程的温度变化曲线,分析各凝固特征值发现,联合添加La、B引起了初生枝晶α-Al形核温度的升高、过冷度与再辉温度的减小,这预示着熔体中的异质形核核心数量增加；联合添加La、B引起的共晶反应温度的降低则预示着共晶硅变质效果的改善。利用SEM及EDS观察分析合金中的相组成,分析发现Sr与B之间的“毒化”现象源于的SrB6的形成,熔体中的有效Sr含量相应降低,而La的加入阻止了Sr与B之间的反应,确保熔体中的有效Sr含量足够引起共晶硅的完全变质。与此同时,在α-Al枝晶的中心处发现了LaB6颗粒,E2EM模型计算结果显示LaB6与α-Al存在两种可能的位向关系：(100) Al‖(100)LaB6,[100]Al‖[100]LaB6和(110)Al||(110) LaB6, [100]Al‖[100]LaB6,表明LaB6具有成为α-Al异质形核核心的潜力。利用工业纯铝、Al-3B中间合金和LaCl3-LiCl盐熔体混合体系,制备得到了Al-La-B中间合金,XRD结果表明制得的合金中主要有AlB2、LaB6和Al11La3等相。制备的Al-La-B中间合金均对工业纯铝有一定的细化作用,其中,含有质量分数为3%La、1.5%B的中间合金M3的细化效果最好。利用TEM在中间合金M3中发现了尺寸为亚微米级别(1μm-2.5μm)的方块状LaB6颗粒和AIB2颗粒,而用M3细化的纯铝样品中则观察到子LaB6颗粒。