目前,铝合金的强韧性、抗高温蠕变性和耐蚀性等性能还远远不能满足军工、航空航天与汽车等制造业的快速发展。本文研究了Pr_xO_y对铸造Al-Cu合金组织与性能的影响规律及机制。为发展超高强韧、高抗蠕变、高耐蚀铸造Al-Cu合金提供数据和一定的理论基础。提出了AlPrO₃相作为初生α-Al相形核的异质核心,使细小枝晶合并形成细小的“蔷薇”状枝晶组织的变质观点。研究发现,1.5wt.%Pr_xO_y变质铸造Al-Cu合金最高抗拉强度和延伸率同时分别达到520MPa和13.5%,比未变质合金分别提高9.5%和68.8%。提出了细小的“蔷薇”状枝晶组织和大量纳米尺寸θ′析出相（Al₂Cu）有效地限制和阻止了位错启动和运动,使强韧性同时提高的观点。揭示了耐腐蚀性原因为:在Pr_xO_y变质合金的整个表面（包括晶界和枝晶间）形成了连续的Al₂O₃和Pr₂O₃复合保护膜;在未变质合金表面只形成不连续（晶界和枝晶间缺少保护膜）的Al₂O₃单一保护膜。揭示了Pr_xO_y变质合金最小蠕变速率约是未变质合金的1/5¹/3的高的抗高温蠕变性能原因为:Pr_xO_y变质合金中大量、细小的θ′析出相,在高温蠕变过程中具有高的热稳定性,长大缓慢,从而有效地阻碍了位错的运动。揭示了较低的应变速率诱发了Pr_xO_y变质合金中纳米尺寸θ′析出相生长和长大的现象。