过共晶Al-Si合金具有耐磨性高、线膨胀系数低、密度小等优点,但其未经变质处理的传统铸造组织中常出现粗大的初生硅相,严重降低了材料的力学性能,限制了其在工业上的应用。细化初生硅相,改变其形状和分布,减小其对基体的削弱作用,是提高过共晶Al-Si合金性能的关键。近年来,世界各国铸造工作者研究并采用了不少减小初生硅相尺寸、改善其形貌和分布的有效措施。细化的方法总体上分为两种：一类是变质细化法,主要是通过添加P和稀土等；另一类是改进铸造方法,如快速凝固、挤压铸造、喷射沉积、电磁搅拌等。本文采用扩散凝固技术制备过共晶Al-20%Si合金。选用ZL102合金、纯A1和Al-25%Si合金为母合金,系统研究了混合后熔体保温处理、冷却速度、浇注温度及不同混合方式对初生硅相尺寸、形貌和分布的影响,并初步从热力学的角度分析了CDS过程中初生相的细化条件。实验结果表明：(1)采用扩散凝固制备过共晶铝硅合金时,熔体混合后的保温处理对目标合金的组织有较大影响,在一定时间内,随保温时间的延长,初生硅尺寸减小,形貌变得规整。(2)扩散凝固过程中,随着冷却速度的增加,目标合金中初生硅尺寸减小,但长条状和不规则多边形状初生硅增多。因而要得到相对较好的组织,冷却速度应当适中。只有在合适的冷却速度,才能得到晶粒细小、分布均匀的组织。(3)扩散凝固过程中,在相同母合金处理温度下,随着浇注温度的降低,初生相尺寸减小,形貌也变得规整,因而在保证熔体具有较好的流动性下尽量降低浇注温度。(4)不同混合方式下,扩散凝固对初生硅的改善效果不同。相比较而言,液态-固态混合和液态-液态混合下初生硅相比较细小,分布较均匀；半固态-液态混合下得到的组织中初生硅容易产生偏聚现象。(5)当混合前两种母合金的吉布斯自由能的加权平均值小于混合后目标合金在液相线的吉布斯自由能时,初生硅相才能得到明显的细化。