亚共晶铝硅合金是工程中应用量最大的铸造铝合金,其共晶硅的尺寸和形貌决定了合金的性能。本课题研究Li对亚共晶Al-7Si合金的变质作用,探究Li对共晶Si的形貌和尺寸以及合金性能的影响规律,通过合金组织的变化揭示Li对亚共晶Al-7Si合金的变质机理,并通过热处理进一步改善变质后共晶Si的形貌和尺寸,探究热处理制度对合金性能的影响。获得的主要结果如下。1.添加Li对亚共晶Al-Si合金进行变质处理可以显著地改善共晶Si形貌,减小其尺寸,Li变质可以使共晶Si的形貌由片状改变成珊瑚状。Li添加量增加至0.2wt%和0.4wt%时,产生块状AlLiSi相,恶化组织和性能。2.添加Li对合金变质处理后,合金的抗拉强度和延伸率显著提高,当添加0.1wt%Li时抗拉强度和延伸率最大,值为178MPa和28.8%,Li添加量再增加,抗拉强度和延伸率下降。3.提高冷却速率能够有效减小共晶Si的尺寸,但是没有改变共晶Si的形貌。Li变质能够改善共晶Si的形貌,其尺寸随着冷却速率的提高而减小。4.未变质时共晶Al依附于邻近初生α-Al形核,Li变质处理后,共晶Al独立形核。Li变质后共晶区域晶粒尺寸减小,小角度晶界增加。5.未变质合金中共晶Si内部的孪晶数量较少,Li变质后的共晶Si的内部产生大量的孪晶,引起变质后的共晶Si生长方向不断改变并出现多次分枝。6.固溶处理可以有效改变变质前后共晶Si的形貌,随着固溶温度的提高以及固溶时间的延长,共晶Si发生熔断和球化。经Li变质处理后,加快了共晶Si的熔断和球化速度。7.经540℃固溶处理3h后200℃时效处理6h的热处理制度可以显著提高变质后合金的屈服强度。当Li添加量为0.1wt%时,屈服强度提高31%;当Li添加量为0.2wt%时,屈服强度提高14%;当Li添加量为0.4wt%时,屈服强度提高14%。