本文在对国内外高压材料科学研究现状进行深入分析的基础上,在不同压力下,制备了Al-Si合金样品,并对其凝固组织形貌进行观察,理论分析了压力对合金凝固相组成及组织形貌的影响。本文采用多功能氩弧熔炼炉,熔炼了Si的原子百分数分别为11～50 at.%的Al-Si母合金,利用CS-1B型六面顶压机制备了以上成分的Al-Si合金高压凝固试样,所选压力分别为4～6 GPa。通过对以上合金组织形貌的观察,分析了压力对合金凝固过程的影响。运用X射线衍射(XRD)对高压下凝固的Al-Si合金的相组成进行了分析;采用光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和原子力显微镜(AFM)分别对常压、高压下合金凝固组织形貌进行了观察。结果表明,和常压下凝固组织相比,Al-Si合金在高压下凝固时并没有新相生成,但其凝固组织发生明显变化。在高压下凝固的过共晶Al-Si合金中出现大量初生α相,是由于压力的作用使Al-Si相图的共晶点向Si侧移动;在高压下凝固的Al-Si共晶层片的形貌明显不再是杂乱的针片状,共晶Si晶体呈现为连续弯曲的相互平行的层片状,具有一定的层片间距。对高压下Al-Si共晶生长方式进行了理论分析,共晶Si转变为非小平面生长;高压凝固Al-Si共晶层片间距随压力的增加明显变小;随着合金成分中Si含量的增加,高压凝固得到的共晶层片组织越来越细化;高压使Al-Si合金的初生β相细化。