Al-Si系铸造合金具有重量轻、铸造性能好、综合力学性能优异等优点,被广泛应用于汽车发动机缸盖的制造。然而,随着高性能发动机应力高负荷化和结构薄壁化的两极化发展,对发动机缸盖和缸体所用铝合金材料的室温强度和韧性的平衡以及高温性能的要求越来越高。Al-Si系铸造合金在200℃之上力学性能急速衰减的弊端严重限制了其在高技术领域的应用。本文通过微合金化的强化手段,将熔点较高且适合用于Al-Si系合金强化的过渡金属元素添加至合金中,观察具体强化效果并对强化机理进行探究,推测对合金高温性能提升贡献较大的金属间相并针对该中间相进行实验验证和比对分析。在得到拥有良好综合力学性能的合金后对该合金的强化机理进行探究,并对合金热处理工艺进行优化,最终得到综合力学性能优异的合金。主要研究结果表明:（1）添加过渡金属元素对合金的的强化效果随着测试温度的升高会有更加优异的表现,特别是在测试温度高于160℃时。合金中生成的富集过渡金属元素的耐高温金属间相,通过对位错运动以及裂纹扩展过程中的阻碍作用提高了合金强度性能;（2）得益于Cr、Mn对针状富Fe相的改变以及Mo与合金中金属间相结合后可以很好地提升金属间相抗粗化的能力,Mn、Mo、Cr的添加可以显著提高合金的延伸率;（3）Zr添加在合金中生成的化合物Al3Zr不仅仅可以通过Orowan机制强化合金,还可以起到细化晶粒的作用;（4）通过本研究优化后拥有最佳力学性能的合金在添加Zr、Mo元素的改良合金中得到,对热处理参数优化后得到的最佳力学性能为:室温最大抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为370.4MPa、351MPa和5.2%;而当测试温度提升至300℃时最大抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为173.6MPa、165MPa和8.1%,其中最大抗拉强度和屈服强度相比于基础合金分别提升了85.3%和81.3%。