随着对机械产品轻量化、低能耗和低污染的不断追求，高比强度的铝合金将在现代工业中，尤其是航空和汽车制造业中获得更广阔的应用空间。铸造铝合金的强韧化课题也吸引着众多材料工作者的浓厚兴趣。　　 本文综述了铝合金中β（Mg2Si）的时效析出序列为α-SSS→混合原子团簇→GP区→β"→β→β；利用DSC实验、布氏硬度测量、拉伸性能测试、金相观察、SEM（带EDS能谱分析）、TEM（带SAED花样分析）等，研究了铸造Al-Si-Mg系合金（L1、L2合金）的时效硬化与析出行为，发现Mg含量高的L2合金的时效硬化效应高于Mg含量较低的L1合金；时效温度越高，合金到达时效硬度峰值的时间越短，时效硬度也越低；T4态L2合金于160℃时效24h的布氏硬度达到95.2HBS，抗拉强度达到249.2MPa，并开发出一种高效的快速时效工艺160℃2h+200℃2h，布氏硬度可达到89.1HBS而抗拉强度则可达到245.6MPa。　　 基于观察现象与现有理论提出了一种新的β"→β转变机制，称之为畸变诱发崩断一粗化合并机制（DIFCC，distortion induced fragment-coarsening coalescence），其起因为当针状β"在长度方向生长到一定程度时将因不断增大的共格应变能而发生崩断成pre-β相。铸造Al-Si-Mg系合金在等温时效过程中的β（Mg2Si）析出序列为α-SSS→混合原子团簇→GP区→β"→pre-β或β→p，其中β相可在欠时效阶段由位错辅助析出。此外，除了β（Mg2Si）中间相的析出，合金在欠时效阶段就伴有细小Si颗粒（约25-35nm）的脱溶析出，但随着时效时间的延长，被共晶Si相“吞噬”。　　 本文首次详细阐明了Al-Si-Mg系合金的时效强化机制；发现了应变速率对合金强度影响的反常现象，TEM观察结果显示其原因有：慢应变拉伸过程中较粗大析出相周围位错的塞积/增殖、细小析出相对位错的钉扎、位错环和胞状亚结构的形成等。　　 将Al-Si-Mg系合金的时效强化应用于近共晶铸造Al-12％Si-0.2％Mg合金，辅以热挤压，探索出一种合理的形变热处理工艺使合金获得了强度+塑性的优异配合：Al-12％Si-0.2％Mg合金经500℃热挤压+535℃固溶处理+160℃时效12h的预形变热处理工艺后的布氏硬度达到85.7HBS，抗拉强度为256.3MPa，伸长率为15.0％。抗拉强度和伸长率分别比该合金的常规T6处理提高了10.2％和233.3％。　　 在热挤压过程中，共晶Si相和针状β-Fe相碎化、细化且分布较为均匀，挤压过程中基体的塑性流动则消除了气孔等铸造缺陷。合金在热挤压过程中发生了第二相的动态析出与Al基体的动态再结晶，再结晶晶粒大小只有不到15μm。细小的再结晶晶粒组织是合金经热挤压后塑性显著提高的首要原因。合金经预形变热处理后获得高强度的首要原因则是β（Mg2Si）中间相的时效析出强化，而细晶强化等的贡献较小。　　 Al基体的动态再结晶属于“粒子激发形核”型。动态析出的细小第二相粒子对再结晶晶界迁移的Zener钉扎限制了再结晶晶粒的长大，这是动态再结晶后晶粒细小的直接原因。