熔铸法成功地制备出了Al-P合金变质剂,并显示出对过共晶铝硅合金具有很好的变质效果。针对如何充分发挥Al-P合金变质剂对过共晶铝硅合金的变质效果的问题,本文以Al-18wt%Si合金为研究对象,采用水淬法制备的P含量为0.92%的Al-P合金对Al-18wt%Si合金进行变质处理。首先研究变质温度、时间和加入量对Al-18%Si合金变质效果的影响规律,在此基础上确定Al-0.92wt%P合金变质Al-18wt%Si合金的最佳工艺。其次研究冷却速度对最佳变质工艺下变质效果和力学性能的影响规律。研究发现,采用水淬法制备的P含量为0.92%的Al-P合金中AlP的最小尺寸可达1μm以下。同时发现,大气下熔铸法制备Al-P合金时,Al-P合金内易形成大片状的氧化铝。实验结果表明,Al-18wt%Si合金经Al-0.92wt%P合金变质处理时,Al-0.92wt%P合金的增加、变质后保温时间的延长、变质温度提高,变质效果均呈先好后差的变化规律。Al-0.92wt%P合金变质Al-18wt%Si合金的最佳工艺为:变质温度800℃、变质后保温时间5min、经150℃保温1h时效的Al-0.92wt%P合金加入量为4%。Al-18wt%合金经上述最佳工艺进行变质处理后,初生硅的平均尺寸为17.9μm,与未变质相比初生硅的平均尺寸细化了65.9%,并且初生硅的平均尺寸对冷却速度的敏感程度降低。如何防止Al-P合金制备时铝的氧化以及变质处理后去除熔体内大片状的氧化铝夹渣是今后要继续开发的核心技术。