Al-Mg2Si原位复合材料是一种新型伪二元共晶复合材料,具有比强度高、界面强度高、耐磨性能好、热稳定性好以及生产资源丰富等优点,是汽车、航空航天等领域轻量化的重要材料。但熔铸法制备的过共晶Al-Mg2Si原位复合材料中存在棱角尖锐的树枝状初生Mg2Si以及板片状的共晶组织,这严重割裂了铝基体,降低了材料的性能。本文以Al-16wt%Mg2Si原位复合材料为研究对象,研究P元素与Sr元素的变质工艺对其组织性能的影响,确定最佳变质工艺,并将最佳变质工艺应用到半连续铸造中,进一步研究铸造速度对Al-16wt%Mg2Si原位复合材料组织性能的影响。主要结果如下:(1)P元素作为变质剂能够有效改善Al-16wt%Mg2Si原位复合材料的组织和性能。本实验试验范围内,P变质的最佳变质工艺为:添加量为0.05wt%,变质温度为830℃。该工艺下,初生Mg2Si分布均匀,平均尺寸(12.11μm)比未变质时的平均尺寸(25.71μm)减小53%,共晶组织为圆点状,材料的硬度由未变质时的75.52HV增加到91.90HV,电导率为32.1%IACS,摩擦系数为0.236,磨损率为1.88×10-5g·m-1。(2)Sr元素作为变质剂也能够改善Al-16wt%Mg2Si原位复合材料的组织和性能,但弱于P元素的变质效果。本实验试验范围内,Sr变质的最佳变质工艺为:添加量为0.01 wt%,变质温度为730℃。该工艺下,初生Mg2Si的平均尺寸(18.68μm)比未变质时的平均尺寸(25.71μm)减小27%。材料的硬度由75.52HV增加到83.25HV,电导率为29.6%IACS,摩擦系数为0.277,磨损率为2.15×10-5g·m-1。(3)Al-16wt%Mg2Si原位复合材料经P元素或Sr元素变质后,随着冷却速率的提高,初生Mg2Si尺寸明显减小,分布逐渐均匀,共晶组织细化,硬度、电导率逐渐提升。(4)Al-16wt%Mg2Si原位复合材料半连续铸锭中,随铸造速度的提高,初生Mg2Si的平均尺寸不断减小,分布逐渐均匀,形貌均为多边形,共晶组织逐渐由纤维状变为圆点状,电导率、硬度和和拉伸性能不断提升。在铸造速度为300mm/min时,铸锭边部的初生Mg2Si的平均尺寸为10.40μm,电导率为34.1%IACS,硬度为107.50HV,抗拉强度为241MPa,延伸率为4.52%。