为了提高Al-12Si合金活塞在生物质燃油稀释润滑油环境下的摩擦学性能,延长发动机寿命。本文以Al-12Si合金为基体,掺杂不同质量的非晶Fe粉。利用高能球磨机将粉末均匀混合,通过连续挤压技术制备Al-12Si合金（试样1未掺杂）及Al-12Si/5wt.%Fe非晶复合材料（试样2）、及Al-12Si/10 wt.%Fe非晶复合材料（试样3）和及Al-12Si/20wt.%Fe非晶复合材料（试样4）。使用示差扫描量热法（DSC）对非晶Fe粉、Al-12Si粉末以及混合后粉末进行热重分析。采用D/Max-2500/pc X-ray衍射仪（XRD）对试样进行物相分析,选用光学显微镜（OM）、S-4800FE型场发射扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）观察试样表面形貌和显微结构。选用Gleeble-3500试验机,进行热压缩模拟实验。在此基础上,应用Sellars-Tegart等提出的双曲正弦函数,计算Al-12Si/Fe非晶复合材料的热变形激活能,同时构建Al-12Si/非晶Fe粉复合材料的本构方程。采用FM-800型数字显微硬度仪测量试样表面的显微硬度,利用MRTR多功能摩擦磨损试验机,在乙醇汽油稀释润滑油环境下测试Al-12Si/Fe非晶复合材料的摩擦学性能。基于此,主要实验结果如下:1)高能球磨混粉使得Al-12Si粉末与非晶Fe粉混合混匀,同时粉末粒径未有较大变化。示差扫描量热法（DSC）测得非晶Fe粉晶化温度为496℃,依此判定非晶Fe粉增强Al-12Si复合材料制备温度,即低于非晶Fe粉晶化温度。通过连续挤压机成功制备非晶Fe粉增强Al-12Si基复合材料,且非晶Fe粉未发生晶化。掺杂5wt.%和10 wt.%非晶Fe粉的复合材料未出现团聚现象,掺杂20 wt.%非晶Fe粉的复合材料局部出现团聚现象。2)通过掺杂非晶Fe粉,使得复合材料的硬度较基体合金（83.2 HV）得到不同程度提高,硬度分别增加了 54.2 HV,85.2 HV,91.4 HV,增幅分别达到65.1%,102.4%,109.8%。此外,通过掺杂非晶Fe粉,使得Al-12Si基体的热变形抗力得到显著提高。在不同应变速率和压缩温度下,Al-12Si基体和非晶Fe粉增强Al-12Si基复合材料的流变应力都随温度升高及应变速率降低而降低。基于复合材料的应力-应变,选用Sellars-Tegart等提出的双曲正弦函数,得出复合材料的本构模型为ε=4.42×1014[sinh（0.0166σ）]613 exp（-211290/RT）,对模型进行验证,其相关系数为0.99,说明本模型可用于非晶Fe粉增强Al-12Si复合材料流变应力计算。Al-12Si/10 wt.%Fe非晶复合材料的热变形激活能为Q=211.29kJ/mol,较Al-12Si基体合金的热变形激活能Q=170.51 kJ/mol提高约24%。3)在生物质乙醇汽油稀释润滑油的环境下,掺杂非晶Fe粉,使得Al-12Si基体的摩擦学性能得到不同程度改变,且随着载荷增加,非晶Fe粉强化Al-12Si基体耐磨性能效果越优。其中当非晶Fe粉掺杂量为10 wt.%时试样3的摩擦因数和均值摩擦因数均最低。在载荷为10 N和20 N条件下,与Al-12Si基体合金相比,其均值摩擦因数降幅分别为16.3%和17.2%。在载荷为10N时,试样1、试样2、试样3和试样4的相对磨损率分别为3.10 × 10-5 mm3/（N·m）,2.52 × 10-5 mm3/（N·m）,1.33 × 10-5 mm3/（N·m）和 1.47 × 10-5 mm3/（N·m）,相比试样 1 基体合金降幅分别为18.7%、57.1%和52.5%。在载荷为20N时,各试样的相对磨损率分别为的相对磨损率为8.60 × 10-5 mm3/（N·m）,3.37 × 10-5 mm3/（N·m）,2.46×10-5 mm3/（N·m）和 2.54 × 10-5 mm3/（N·m）,降幅分别为 60.8%,71.4%和70.4%。这表明掺杂非晶Fe粉可有效降低Al-12Si基体合金的相对磨损率,且随着载荷的增加,强化效果越明显。可以看出掺杂非晶Fe粉可有效提升Al-12Si基体在乙醇汽油稀释润滑油环境下的摩擦学性能。