ZL114A合金作为中国航发北京航空材料研究院自主研发的新型铸造Al-Si合金,以其优越的铸造性、流动性和加工性被广泛地应用在航空航天以及汽车工业领域,随着工业技术的发展进步,对ZL114A合金的强韧性也提出了更高的要求。本文以Sb变质的ZL114A合金为研究对象,通过OM、SEM、EDS、EBSD、TEM、室温力学性能检测等方法研究了Sb元素在不同冷却速率下对ZL114A合金微观组织以及力学性能的影响,分析了Sb元素对合金初生α-Al枝晶和共晶硅的作用机理,论文主要研究内容和结果如下:（1）对不同Sb含量的ZL114A合金的微观组织和室温力学性能进行研究。微量Sb元素会显著影响ZL114A合金的初生α-Al以及共晶硅的形貌。凝固过程中,由于Sb在Al中的分配系数极小,因此容易在固液界面前沿富集引起成分过冷效应,使固液界面的不稳定性增加,导致合金的初生α-Al一次枝晶变长,二次枝晶变窄、变长,二次枝晶臂间距变小。Sb变质后合金的共晶硅尺寸减小,未变质合金的共晶硅平均宽度为5.4μm,0.19wt%Sb变质之后的合金共晶硅平均宽度降低到2.0μm,其形貌由未变质层片状转变为短棒状。其中含0.19wt%Sb合金的共晶硅变质效果最佳,此时的合金的抗拉强度、屈服强度、延伸率以及断面收缩率分别为328.1MPa,234.2MPa,8.5%和10.5%。（2）对不同冷却速率下的未变质合金以及含0.19wt%Sb合金的微观组织和力学性能进行研究。结果表明,提高冷速,ZL114A合金中的初生α-Al枝晶进一步细化,共晶硅变质效果显著增强。当冷速达到7.42℃/s时,未变质合金共晶硅平均宽度为4.13μm,含0.19wt%Sb的合金中的共晶硅平均宽度为1.13μm,此时合金的综合力学性能最好,其抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为351MPa,253MPa和17.9%。提高冷速和添加Sb元素都会导致合金的共晶反应温度降低,在Sb变质合金中,共晶反应温度与冷却速率呈现良好的线性关系,而未变质合金的共晶反应温度对冷却速率的敏感性随着冷速的提高而降低,原因是共晶硅在高冷速下生长速度变快,释放了大量的结晶潜热。（3）对Sb元素对共晶硅的变质机理进行研究,分析了Sb对共晶硅形核过程以及长大过程的影响。Sb变质不是通过直接吸附在共晶硅的生长台阶上来实现的,而是通过与合金中的Mg发生反应生成Mg3Sb2相,Mg3Sb2相会毒化共晶硅的异质形核质点Al P,造成共晶硅形核过冷度增加,抑制共晶硅的长大。在未变质合金中,大多数共晶硅都是直接在其周围初生α-Al上直接形核生长,Sb变质之后,共晶硅的形核方式转变为在枝晶间液里形核生长,冷速越高,这种现象越明显。