本文以Al-20Si作为基体合金，研究了单一变质和复合变质对Al-20Si组织的影响，着重分析了不同变质机理；同时对单一变质和复合变质的Al-20Si进行了等温处理，分析了经等温处理的Al-20Si组织的演变特点，实验结果表明：经过变质等温处理后的初晶硅尺寸变质不大，但其棱角明显变钝；共晶硅向短杆状变化。还做了部分压铸实验，分析了压射速度对复合变质Al-20Si半固态成形的组织和性能的影响。研究结果表明：加入4%CuP10单一变质时，效果最佳，当CuP10加入量增多时，初晶硅反而变大，是由于AlP异质核心增多，而熔体尚未完全冷却到共晶温度点，硅原子不断往一次初晶硅和二次初晶硅上聚集，当长到一定程度时，相邻的两个或多个初晶硅之间发生合并，初晶硅合并后其尺寸较没合并前要大到两到三倍，如果熔体温度过高，冷却比较慢，其尺寸还会进一步增大；当Sr变质时，加入1.5%AlSr13时的变质效果达到最佳，共晶硅同样呈点状分布，初晶硅也相对均匀的分布在基体上，同时α-Al枝晶也比较细小且弥散分布在基体上，Sr的加入促使柱状a枝晶形成的根本原因是Sr的加入改变了合金本身的性质，引起固液界面能降低；总体而言，RE对共晶硅的变质效果不如Sr的变质效果好，但Sr的加入会造成汉字状初晶硅的产生，而相对来说RE变质出现汉字状初晶硅的趋势较小；稀土化合物形成的过程中要吸收消耗周围的硅原子，在硅相的生长前沿形成贫硅区，能有效阻碍硅相的长大；P和Sr复合变质加入顺序不同对过共晶铝硅合金的变质作用相差较大。当先加Sr后加P复合变质时，初晶硅的变质效果较P变质时更好，而对共晶硅的细化作用不明显；先加P后加Sr复合变质时，共晶硅的细化变质效果较Sr变质时更加明显，而对初晶硅的细化作用不大。复合变质剂配比为W(4%CuP10)+W(10%AlRE10)时，复合变质取得最好的变质效果，此时，初晶硅由粗大的多边形块状转变为钝化角状及块状，形状也得较变质前更为规则，并且分布更为均匀，平均尺寸由90μm细化到20μm;共晶硅由长的粗针状转变为短棒状或颗粒状，平均尺寸由18μm细化到4μm。在Sr-RE复合变质Al–20Si中可以看出，Sr对初晶硅的裂解作用随着RE含量的增多而明显减小，这可能是稀土的加入与锶发生一定作用，减缓了锶对初晶硅的裂解，减小了汉字状初晶硅出现的几率。当加入4%CuP10+1%AlSr13+15%AlRE10时变质效果是比较好的，就其原因是在先后加入CuP10和AlRE10对过共晶Al–20Si合金进行变质后得到细化的初晶硅和共晶硅，而后加入AlSr13，由于Sr对初晶硅存在裂解作用使其通过裂解初晶硅，更加细化初晶硅。在半固态触变压铸时，随着压射速度的增加，抗拉强度不断提高；当压射速度为5m/s时，抗拉强度达218MPa。但压射速度进一步提高时，抗拉强度又呈递减趋势。随着压射速度的增大硬度有先下降后增大的趋势。