SiCp/8009Al基复合材料具有优良的耐热性能、高的比强度和比刚度以及良好的耐磨损和耐腐蚀性能，是发动机活塞轻量化的理想材料。但是，SiCp/8009Al基复合材料成型性能较差，需要与铝合金连接使用。A356铝合金具有良好的可铸性，通过适当热处理可以实现高强度、良好的塑性和冲击韧性的理想组合。本论文通过复合铸造工艺实现SiCp/8009Al基复合材料与A356铝合金的冶金连接，结合SEM、EDS、XRD、EBSD和拉伸性能测试，研究复合铸造最佳工艺参数和复合铸造过渡区形成机制。以AlSi20合金粉末和快速凝固8009Al合金粉末制备AlSi20/8009Al合金。通过探究外加Si条件下Al12(Fe,V)3Si弥散相的稳定性和向Al9Fe2Si2相和富V纳米相的演变，阐明过渡区中Al9Fe2Si2相的形成机制。主要研究结果如下：
　　(1)随着SiCp/8009Al基复合材料预热温度从395℃提升至450℃，SiCp/8009Al基复合材料与A356铝合金复合铸造界面结合强度先增大后减小。复合铸造最佳工艺参数为：A356铝合金熔体浇注温度为730℃，SiCp/8009Al基复合材料预热温度为420℃。
　　(2)随着SiCp/8009Al基复合材料预热温度升高，复合铸造过渡区厚度增大。过渡区物相组成为α-Al、SiC、Si和Al9Fe2Si2相。SiC颗粒均匀地分布在整个过渡区中。从SiCp/8009Al基复合材料一侧到A356铝合金一侧，过渡区中α-Al相平均晶粒尺寸增大，Al9Fe2Si2相尺寸增大而分布密度减小，共晶Si尺寸和分布密度均增大。复合铸造过渡区的形成基于SiC颗粒和Fe元素与Si元素发生互扩散，以及α-Al相与Al9Fe2Si2相以SiCp/8009Al基复合材料为基底形核。
　　(3)外加Si会促使Al12(Fe,V)3Si弥散相在本来稳定的温度范围内发生失稳和相演变：提高退火温度(480~540℃)或延长退火时间(540℃，15~60min)都会造成AlSi20/8009Al合金中Al12(Fe,V)3Si弥散相和Si相含量减少，针状Al9Fe2Si2相含量增加。伴随Al9Fe2Si2相的形成产生富V纳米相。
　　(4)在AlSi20/8009Al合金加热至近熔点温度和冷却的过程中，外加Si使Al12(Fe,V)3Si弥散相发生如下相演变：AlSi20/8009Al合金在580~600℃保温时，Al12(Fe,V)3Si弥散相和Si相演变为针状Al9Fe2Si2相和富V纳米相；提升保温温度至620~640℃，针状Al9Fe2Si2相和富V纳米相逆向演变为粗大六边形Al12(Fe,V)3Si相和Si相；AlSi20/8009Al合金在640℃保温10min后炉冷至575℃，显微组织保持稳定；进一步炉冷至570~560℃，Si相和粗大六边形Al12(Fe,V)3Si相演变为条片状Al9Fe2Si2相和富V纳米相。
　　(5)在SiCp/8009Al基复合材料与A356铝合金复合铸造过渡区的形成过程中，A356铝合金熔体提供外加Si使Al12(Fe,V)3Si弥散相先粗化，再演变为条片状Al9Fe2Si2相和富V纳米相。
　　(6)探索通过搅拌摩擦焊在SiCp/8009Al基复合材料表面覆盖一层6061铝合金，阻止SiCp/8009Al基复合材料表面熔化和A356铝合金熔体中的Si元素向SiCp/8009Al基复合材料中扩散，抑制Al9Fe2Si2相的形成。研究表明，在搅拌头转速为1200r/min和1400r/min、焊接速度为60mm/min和搅拌针向6061铝合金一侧偏移1mm条件下，搅拌区中SiCp/8009Al基复合材料与6061铝合金形成无缺陷的交替片层结构，Al12(Fe,V)3Si弥散相轻微粗化。焊后T6处理后，焊接接头的最高抗拉强度为272MPa。