过共晶铝硅合金中较粗大的初生硅随机地分布在合金的基体中,严重地割裂了合金基体,明显降低了合金的力学性能。为了提高过共晶铝硅合金的力学性能,一般采用的方法是对过共晶铝硅合金进行变质处理。本课题组从充分发挥变质剂的变质效果及减少对环境污染的角度出发,开发出一种具有完全自主知识产权的新型复合变质剂,该新型复合变质剂对过共晶铝硅合金具有良好的变质效果。新型复合变质剂中的TiC在过共晶铝硅合金熔体中分解并形成Ti-Al-Si三元化合物,该化合物的化学成分为Ti(30.93%)-Al(8.18%)-Si(60.88%),实验结果表明该化合物不可能作为初生硅的异质晶核。新型复合变质剂中的稀土氧化物在过共晶铝硅合金熔体中分解并形成Al-RE-Si三元化合物,实验结果表明该化合物不可能作为初生硅的异质晶核。变质处理导致过共晶铝硅合金的共晶点发生偏移,本文给出了共晶点在水平方向偏移量的定量计算公式。本文通过研究熔体温度、冷却速度及复合变质对过共晶铝硅合金的影响,初步揭示了熔体温度、冷却速度及复合变质与初生硅的尺寸和形貌之间的关系,为过共晶铝硅合金的工业化应用提供了一定的理论依据。在此基础上,探讨了新型复合变质剂的抗衰退性和重熔性,发现该新型变质剂具有良好的抗衰退性且复合变质后的合金具有良好的重熔性。此外,本文通过研究热处理和复合变质对过共晶铝硅合金力学性能的影响,揭示了提高过共晶铝硅合金抗拉强度和耐磨性的根本途径。为了更深入地认识过共晶铝硅合金的组织特征,本文还就过共晶铝硅合金中初生硅的生长方式进行了研究,初步揭示了五瓣星状初生硅、板片状初生硅及八面体初生硅的生长过程。