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本文以A356-Ti为反应体系，采用熔体直接反应法原位合成了Al3Tip/A356复合材料。通过吉布斯自由能计算，对Al-Ti体系的反应热力学进行了分析;利用X-射线衍射仪（XRD）、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、电子万能试验机等现代分析和测试手段，分析了所制备复合材料的相组成、凝固组织、力学性能以及内生颗粒的形貌、大小、分布特征。研究了高能超声对原位Al3Tip/A356复合材料显微组织的影响并分析了超声的作用机制;对制得的原位颗粒增强铝基复合材料铸锭进行重熔处理，分析了重熔参数（重熔温度、重熔保温时间和重熔次数）对Al3Tip/A356复合材料显微组织及力学性能的影响;对复合材料碎屑废料进行了重熔回收研究;采用T6工艺对复合材料进行了热处理。
热力学计算结果表明，本文中Al-Ti体系的最终产物是Al3Ti。实验结果表明，经过高能超声处理后，复合材料中的Al3Ti颗粒尺寸较高能超声处理前明显变小，分布也变得更加均匀;当超声功率为1.2KW/cm2，超声作用时间为360s时，Al3Ti颗粒尺寸最小，为0.5～2μm。高能超声对熔体反应法制备原位Al3Tip/A356复合材料的作用机制主要是超声波的声空化效应、声流效应、机械效应和热效应的综合作用。
对原位Al3Tip/A356复合材料铸锭进行重熔处理后，复合材料显微组织与重熔之前的相比没有显著变化，Al3Ti颗粒有所团聚、长大;当重熔温度为750℃、保温时间为10min时，重熔效果最佳，Al3Ti颗粒尺寸最小，为1～3μm。随着重熔次数的增多，Al3Ti颗粒的尺寸逐渐增大，形貌也由周边钝圆变得尖锐，颗粒局部团聚现象越来越明显。对复合材料切屑进行重熔后，Al3Ti颗粒数量有所减少，并出现了局部团聚现象。
力学性能测试结果表明:高能超声作用下，原位Al3Tip/A356复合材料的抗拉强度σb、屈服强度σs以及伸长率δ较未加超声前均有显著的提高，且随超声强度的增大而提高，并在超声时间适中时达到最大值，比未施加高能超声的复合材料分别提高了16.2％、10.3％和33.3％。随着重熔温度的提高以及保温时间的延长，复合材料的力学性能呈现先升后降的趋势;而随着重熔次数的增多，复合材料的力学性能逐渐下降，但下降幅度不大。复合材料的室温拉伸断口SEM形貌主要表现为准解理加小部分韧窝的混合型断裂特征。T6工艺热处理后，复合材料的抗拉强度σb及屈服强度σs较铸态下的有明显提高，伸长率δ变化不大;而重熔前后的复合材料（T6态）的力学性能差别很小。