亚共晶Al-Si-Mg系铝合金因其密度小、比强度高、优异的耐蚀及导电导热性能,被广泛应用于航空航天、交通运输等领域。然而,该系合金凝固组织中的α-Al晶粒异常粗大,易出现缩松、“雪花斑”等铸造缺陷,严重损伤合金的力学性能。因此,从根本上解决Al-Si-Mg系合金的晶粒细化难题,改善材料的强韧性刻不容缓。基于此,本文将抗Si致细化“中毒”的Al-TiCB晶种合金（简称TCB晶种合金）以及含有纳米AlN颗粒的Al-Si-AlN晶种合金（简称ASN晶种合金）,应用于Al-Si-Mg合金中。通过细晶强化及纳米颗粒第二相强化的方法,调控合金组织,制备细晶高强Al-Si-Mg合金。在此基础上,以Al-Si-Mg合金为基体,以AlN和Si3N4为增强相,原位合成（AlN+Si3N4）/Al-7Si-xMg复合材料,进一步提高了合金的力学性能。本文的主要工作如下:（1）TCB晶种合金对ZL114A铝合金凝固组织及力学性能的调控TCB晶种合金中含有大量弥散、高效、稳定的形核质点,能够发挥抗Si“中毒”的作用,故本文选择Al-Si-Mg系合金的代表性牌号ZL114A作为研究对象,以期通过引入TCB晶种合金,实现α-Al晶粒细化,改善共晶Si分布,并最终提高ZL114A合金的力学性能。试验结果表明:向ZL114A铝合金中分别添加0.3%、0.6%、1.0%TCB晶种合金后,α-Al平均晶粒尺寸由1224 μm分别细化至186 μm、122 μm和116 μm;经T6热处理,合金的屈服强度分别由265 MPa提升至295 MPa、300 MPa、330 MPa,分别提高了 11.3%、13.2%、24.5%;抗拉强度分别由 325 MPa提升至 347 MPa、358 MPa、370 MPa,分别提高了 6.8%、10.2%、13.8%。（2）ASN晶种合金对ZL114A铝合金组织及力学性能的影响AlN弹性模量高、热稳定性好,是一种优质的增强相,在铝合金中可充分发挥第二相粒子强化的作用,提高合金的力学性能。ASN晶种合金中富含大量的纳米AlN颗粒,向ZL114A铝合金中添加1.0%ASN晶种合金后,合金的α-Al平均晶粒尺寸由926 μm细化至245 μm,且部分共晶Si的形貌由层片状转变为珊瑚状。T6热处理后,该合金的布氏硬度由107.8 HBW提升至127.4 HBW,抗拉强度和屈服强度分别由325 MPa、240 MPa分别提升至390 MPa、345 MPa,延伸率由12.8%降低至12.0%。（3）高强（AlN+Si3N4）/Al-7Si-xMg合金材料的研究为制备高强Al-Si-Mg合金新材料,向该合金中引入了纳米AlN与亚微米Si3N4增强相。同时调控了合金中Mg元素的含量,并结合挤压变形及热处理工艺,进一步优化合金的微观组织与力学性能。试验结果表明:提高Mg元素含量,合金的布氏硬度、屈服强度以及抗拉强度呈现先升高后降低的趋势,而延伸率逐渐下降;当Mg元素含量为1.0%时,合金的力学性能最佳,其布氏硬度可达143.8 HBW,屈服强度、抗拉强度及断后总延伸率分别为405 MPa、491 MPa、5.8%。