铝合金是汽车车轮常用材料,为实现汽车轻量化和生产中节能的目的,本文采用A356合金为基体,研究微合金化和复合变质细化处理以及铸造后余热淬火+人工时效的热处理工艺对合金微观组织的影响规律,获得了优异的综合力学性能,优化了生产工艺。同时成功制备了A356-K₂ZrF₆-KBF₄和A356-K₂ZrF₆-B₂O₃体系复合材料,并研究了物理场（高能超声和脉冲磁场）下A356-K₂ZrF₆-KBF₄的微观组织和力学性能。利用OM、SEM、XRD、DSC等分析手段,研究了所制备复合材料的凝固组织、内生增强颗粒在基体中的形貌、分布;通过复合材料的室温拉伸实验,分析了复合材料的断裂机制;探讨了物理场下熔体反应法制备内生颗粒增强铝基复合材料的反应机理;实验结果表明,添加合金元素Mn对铸造后余热淬火+人工时效的A356合金的富铁相有较好的改善作用,针状的富铁相β-Al₅FeSi变成了块状和短棒状的α-Al（Mn,Fe）Si相;复合添加0.2%Al-5Ti-1B+0.2%Al-10Sr+0.2%Al-10RE能够对A356合金起到较好的变质和细化作用,α-Al的晶粒变得细化,共晶硅的形貌也呈现圆整的颗粒状,且分布均匀,无明显粗大的块状和针状;添加0.2%Al-5Ti-1B和0.2%Al-10Sr+0.2%Al-10RE后,抗拉强度σ_b和伸长率δ分别达到268.1MPa和5.61%,分别较基体合金提高了27.1%和31.6%。同时,室温拉伸断口形貌照片分析表明,断裂特征为韧窝型断裂。分析表明,A356-K₂ZrF₆-KBF₄体系复合材料在850℃反应生成了ZrB₂颗粒,ZrB₂颗粒形貌为规则的方块状和六方块状,颗粒尺寸大部分都在1-3μm;A356-K₂ZrF₆-B₂O₃体系复合材料在900℃反应生成了Al₃Zr、Al₂O₃和ZrB₂颗粒。生成的Al₂O₃的颗粒形貌为细小的球状,颗粒尺寸小于0.1μm,Al₃Zr为细的长条状或者棒状,尺寸为3-5μm,部分Al₃Zr的尺寸大于8μm,ZrB₂颗粒在1-3μm。对A356-K₂ZrF₆-KBF₄反应体系的水淬试样微观组织SEM分析表明,原位内生颗粒的形成动力学机制为:反应—破裂—扩散。复合材料的室温力学性能试验和拉伸断口形貌SEM结果分析表明,施加高能超声功率为1.5KW,制备的A356-K₂ZrF₆-KBF₄体系原位合成复合材料铸态的抗拉强度σ_b为264.1MPa,延伸率δ为4.71%,较未施加高能超声的复合材料分别提高了18.16%和12%。;脉冲磁场作用下制备的A356-K₂ZrF₆-KBF₄体系原位合成复合材料铸态的抗拉强度σ_b为273.1MPa,比未施加磁场时的223.5MPa,增加了22.19%,伸长率为3.96%,比未施加磁场的4.25%略有降低。高能超声下制备的A356-20wt.%（K₂ZrF₆+KBF₄）体系所制备的复合材料表现出明显的韧窝断裂特征。脉冲磁场下A356-20wt.%（K₂ZrF₆+KBF₄）体系熔体反应生成的复合材料的断裂,属塑性断裂。物理场下熔体原位反应生成的ZrB_2p/A356基复合材料的强化机制主要有:Orowan强化、细晶强化、固溶强化和位错强化。