Al-Si合金由于具有良好的机械性能、比强度和耐蚀性,应用非常广泛,但是Al-Si合金在凝固条件下易形成粗大的树枝晶及片状的共晶硅组织,从而对铝合金铸件组织和性能产生影响。真空差压铸造是一种先进反重力精密成形技术,可以获得组织与性能优良的铝合金铸件。超声处理技术是一种高效、无污染的物理细化晶粒的方法。将超声处理技术与真空差压铸造技术结合,探讨超声振动-真空差压协同场下铝硅合金共晶硅生长特性,可以为真空差压铸造高质量复杂薄壁铝合金铸件提供理论指导及技术支持。以ZL114A合金为研究对象,通过分析超声功率与凝固压力等工艺参数下真空差压铸造铝合金显微硬度、共晶硅生长取向及形貌,探索超声振动-真空差压协同场对ZL114A合金共晶硅生长特性的影响规律和机理。结果表明,超声功率及凝固压力均对铝合金显微硬度、共晶硅生长取向和形貌影响显著。当凝固压力一定时,ZL114A合金显微硬度随着超声功率的增加,呈现先增加后减少的趋势,超声功率600W时达到最好;共晶硅在600W时的择优生长面(111)和(220)被强烈抑制,而(311)面择优取向消失,共晶硅趋向于各向同性生长,使共晶硅形貌细小,圆整化。在同一超声功率下,随着凝固压力的增加,ZL114A合金显微硬度逐渐增加,共晶硅向择优面(111)、(220)及(331)的生长越困难,共晶硅越细小弥散。获得最佳的超声振动-真空差压协同参数为超声功率600W和凝固压力350KPa,建立了超声振动-真空差压协同场下超声功率、凝固压力和显微硬度之间的数学关系模型,同时建立了超声振动-真空差压协同场下共晶硅组织演化模型,并推导了超声振动-真空差压协同作用下空化挤渗数学模型:合金在凝固阶段枝晶间X处的空化挤渗量ΔG越大,对枝晶及共晶硅的作用越强,则铝合金微观组织越均匀细小。该研究结果为Al-Si系合金在真空差压铸造中的应用提供了新的途径,为复合场在真空差压铸造铝合金工艺技术的应用和推广奠定了理论和技术基础。