Al-Si-Cu-Ni-Mg系合金是一种可热处理型合金,具有良好的铸造性能、机械性能、耐热性能和低膨胀系数等优点,在工业轻量化方面有着广泛的应用,可以用来生产各种活塞、气缸等零件。但随着人们对环保越来越重视,要求汽车更节能轻型,而活塞作为汽车发动机最重要的零件,对活塞合金的综合性能有着更高的需求,使其能达到轻型高性能。微观组织结构是影响力学性能的重要参数之一,由于共晶铝硅合金中存在大量粗大不规则块状初晶硅和长条状或板条状共晶硅,影响着合金的力学性能,因此如何细化活塞合金的组织,提高合金的力学性能,对共晶铝硅合金活塞的发展和应用有着重要的意义。本文通过金相显微观察、SEM/EDS分析、XRD、DSC、电子万能试验机、疲劳试验机等测试手段,试探性的研究了添加Ti、Ti-V-Zr对Al-Si-Cu-Ni-Mg-Mn-Fe可热处理活塞合金组织及力学性能的影响,并探讨合金微观组织和力学性能之间的关系,为发展新型的共晶铝硅活塞合金提供一定的数据基础。研究结果如下:（1）研究表明Ti元素对共晶铝硅合金中初晶硅和共晶硅均有良好的细化作用,当Ti含量为0.10%时,组织中初晶硅的尺寸最小,由29.7μm减小到21.15μm;共晶硅也由长条状变为短棒状,分布较均匀。Ti含量为0.1%时,合金的350℃抗拉强度为162.2MPa,较未添加Ti元素的提高了 36.3%,此时合金断口以脆性断裂为主,但是出现了韧性断裂的特征,从而提高了塑性和强度。Ti含量为0.15%时,350℃热膨胀系数为 21.4 ×10-6℃-1。（2）研究表明复合添加Ti、V、Zr元素对合金中初晶硅和共晶硅的细化效果进一步增强。当Zr含量为0.2%时,初晶硅的平均尺寸为16.5μm,共晶硅呈短棒状或细碎的颗粒状,这种组织在金相等级评定中处于1级水平。进一步增加Zr的含量会生成长针状的富Zr相,会严重割裂基体。当Zr含量为0.2%时,350℃抗拉强度为173.2MPa,比未加任何微量元素时增加了 48.1%,硬度提高到128HB。由于组织分布紧密使组织间产生较大结合力而不易发生较大的膨胀量,降低了热膨胀系数,350℃热膨胀系数为21.1×10-6℃-1。（3）合金材料的高温疲劳强度和高温抗拉强度有一定的关系,随着高温抗拉强度的增加,疲劳强度也有所增加。单独加入Ti元素合金的疲劳强度为46.43MPa,比未添加Ti合金的疲劳强度增加了 7.2%;复合添加元素Ti、V、Zr元素的疲劳强度为47.8MPa,比未添加Ti合金的疲劳强度增加了 10.4%。