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汽车工业正朝着轻量化、高速、舒适、节能、低排放的方向发展,越来越多的汽车采用高性能的铝合金替代钢、铁等传统材料。使用全铝发动机可显著提高发动机和汽车的性能,还可使发动机的重量减轻。本课题通过对铸造Al-Si合金进行微合金化,分析了含微量元素Ni、Cr、Zn对合金的力学性能和显微组织的影响,进一步提高了以Al-7.5Si-3.5Cu-0.35Mg为基体的铸造Al-Si合金的综合性能。在基体合金中分别添加微量元素Ni、Cr、Zn以考察它们对力学性能和微观组织的影响。实验表明：（1）当Ni的添加量在0.01%-0.03%（wt%）范围内时,随Ni含量的增加,合金的拉伸强度有显著提高而延伸率无显著变化,0.03%Ni的加入生成了一种含微量Ni的光亮片状或网状的复杂θ相,能减少针状或片状含Fe的割裂相,提高合金的强度。（2）当Cr含量0.03%和0.045%时,合金的拉伸强度和延伸率都较高,添加Cr后生成灰白色短棒状或小片状的π相能部分取代针状、片状等含Fe混杂相,减少对合金的割裂作用。（3）Zn含量在0.15%时拉伸强度达到最大,而延伸率随着Zn含量的增加始终降低,Zn是以固溶体而并非相的形式比较均匀的分布在基体组织中。经正交试验,利用加权综合评价值y*作为合金综合力学性能的评价值,分析表明Cr对试验合金的综合力学性能影响最大,依次是Ni和Zn,最优配比为Ni0.02 Cr0.03 Zn0.2,此配比下合金的拉伸强度δb达到233.51MPa,延伸率6为2.46%。在505℃固溶6h+170℃时效8h的热处理工艺下,优化合金的拉伸强度高达374.8MPa。通过建立Ni、Cr和Zn 3种元素影响合金综合力学性能的拟合曲线,得出3种元素各自含量的最优取值范围分别为：Ni为0.018%-0.022%,Cr为0.028%～0.032%,Zn为0.18%-0.22%。优化后合金SEM组织和能谱分析表明,新生成的含微量Ni、Cr、Zn的短棒状或粒状的复杂灰白色ω相,能中和Fe的有害作用,对合金基体有一定的钉扎强化作用,还可以诱发Al2Cu相在其周围形核,提高合金的强度。热处理条件下,添加微量元素新生成的相都趋于圆整、均匀及弥散分布。Al2Cu相在固溶处理时溶入a固溶体中,时效过程中析出,使合金强化。其中添加Cr形成的相大部分都溶解到a（Al）中,析出富Cr的π’相为弥散质点相,起到一定的弥散强化作用；Zn主要是以固溶体的形式存在于合金当中,能促进Al2Cu相的弥散化分布。通过电磁悬浮熔炼与普通熔炼的对比可以得出,电磁悬浮熔炼合金晶粒尺寸明显减小,初生α相晶粒尺寸变小,共晶Si变得细小致密,分布更均匀,组织间距大大减小,尖锐棱角基本被钝化,气孔、夹杂物等缺陷更少,电磁悬浮熔炼合金的性能要比普通熔炼合金性能优越。