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本研究采用铸锭冶金方法制备了添加Al-5Ti-2B、Al-10Sb、Al-10La和Cu-13P细化、变质处理的A390合金，采用铸锭冶金方法制备了添加Be、Mg和Cu元素处理的Al-8.5Fe-1.3V-1.7Si合金。同时采用喷射沉积方法制备了含Mg和Cu的AA8009合金。通过室温拉伸、高温拉伸、硬度测试、热膨胀系数测试、耐磨性分析、金相分析、XRD分析、SEM和EDS等方法研究了细化、变质处理对A390合金及添加元素对Al-8.5Fe-1.3V-1.7Si合金组织及性能变化的影响，并从理论上进行了分析和解释。此外，研究了添加Mg和Cu喷射沉积AA8009合金组织及性能，并对其热处理制度进行了初步探讨。考核了喷射沉积AA8009合金应用于实际活塞构件的可行性。研究结果表明：
(1)在A390合金中同时添加Al-5Ti-2B、Al-10Sb、Al-10La和Cu-13P，对铸态组织的细化、变质效果良好。合金经过热处理后初晶硅棱角钝化。经过细化、变质处理后合金力学性能、热膨胀系数和耐磨性得到改善。
(2)在Al-8.5Fe-1.3V-1.7Si合金中添加Be、Mg元素，合金铸态组织得到细化，合金力学性能提高。Be含量在1.28％时，Mg含量在2％时，合金组织细化效果较好。
(3)在Al-8.5Fe-1.3V-1.7Si合金中同时添加Mg和Cu元素，合金铸态组织细化效果稍有下降，Mg／Cu质量比为1／2时，Cu的粗化影响较弱。同时添加Mg和Cu，合金可以通过固溶时效提高其强度。
(4)同时添加Mg和Cu的喷射沉积AA8009合金可以通过固溶时效处理提高其强度。初步的热处理制度为500-520℃固溶30min，水淬，130-140℃时效18-22h。在以上热处理制度下可以获得良好的热处理效果，合金强度由原来的257MPa，提高到397MPa，提高了54.5％。
(5)合适的冷却速度下，喷射沉积AA8009合金有可能成为制备活塞构件的替代材料。