过共晶铝硅合金以其优良性能得到了广泛应用,其铸造组织中的初晶硅可作为硬质点有效提高合金的耐磨性,但其大块的多边多角形态又会引起应力集中,严重割裂合金基体,导致合金的机械性能急剧下降。工业生产上普遍采用变质处理和熔体处理等方法来改善过共晶铝硅合金的机械性能。目前最理想的变质剂是Al-P和Al-Si-P中间合金,但至今仍没有利用Al-Si-P三元系相关系解释P变质初晶硅机理的相关报道,也没有该体系相图方面的报道;在过共晶铝硅合金熔体处理方面,缺少其最佳过热温度、保温时间和冷却速度等工艺参数的相关报道。为从Al-Si-P三元系相关系上进一步解释P变质初晶硅的机理,同时也为Al-Si-P三元系热力学和动力学基础数据的积累提供实验依据,本工作采用平衡合金法,利用SEM-EDS(扫描电子显微镜-能谱仪)技术和X-Ray(X-射线衍射)技术等分析方法,实验测定了Al-Si-P三元系550和700℃等温截面上的相关系。结果表明:在550和700℃等温截面上,都存在Si + SiP + AlP三相区;在550℃时还存在α-Al + Si + AlP三相区,而在700℃时存在L + Si + AlP三相区和L + AlP两相区。为了获得不同的熔体处理工艺对过共晶铝硅合金凝固组织的影响,本工作分别研究了Al-21wt.%Si合金在其液相线温度(700℃)附近不同浇铸温度对合金凝固组织的影响,以及Al-21wt.%Si合金经过热重熔保温处理后,分别在真空石英管室温水淬冷却、铜模快速冷却和室温空气冷却等冷凝条件下的凝固组织演变规律。实验结果表明:1)Al-21wt.%Si合金在其液相线温度附近的660 ~ 780℃区间内不同温度浇铸时,铸态组织中初晶硅的尺寸随着浇铸温度的升高而减小;在780℃浇铸时,合金的铸态组织最佳;2)随着过热重熔温度的升高,Al-21wt.%Si合金中初晶硅的溶解速度加快;合金熔体在较高的过热温度和较快的冷却速度下,合金凝固组织中的初晶硅和共晶硅在较短的保温时间内均可以得到有效细化,并且其形态也逐渐圆钝化,消除合金的组织遗传现象;而当合金熔体在较低的过热温度或较慢的冷却速度下时,即使保温相当长的时间,也难以消除其组织遗传现象。