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为了得到一种综合力学性能优良的新型高强韧铝合金,以满足高功率柴油发动机汽缸对材料的要求,本文设计开发了Al-7Si-xCu-0.3Mg （x=1.5、2.5、3.5wt%）三种热处理强化Al-Si合金,研究了在200℃和250℃两个温度下热暴露时间对此种合金力学性能和显微组织的影响,分析了热暴露对不同Cu含量合金组织和力学性能的影响。采用拉压疲劳试验机测试了金属型和砂型铸造Al-7Si-2.5Cu-0.3Mg合金的疲劳寿命,绘出了合金的S-N曲线,得到了两种铸型下的合金条件疲劳极限,分析了Cu含量对合金疲劳性能的影响。Al-7Si-xCu-0.3Mg （x=1.5、2.5、3.5wt%）三种合金在200℃和250℃热暴露试验中,随着热暴露时间持续增加,三种材料的抗拉强度均逐渐下降,而相应的延伸率则均明显升高。在相同的热暴露时间下,材料的抗拉强度随着Cu含量的增大而增大,而延伸率则随着Cu含量的增大而减小。TEM显示热暴露过程中富铜相经过θ″→θ’→θ的析出转变过程和0相的粗大过程致使合金的力学性能发生变化。合金的疲劳试验结果表明,金属型铸造Al-7Si-2.5Cu-0.3Mg合金的条件疲劳极限S1=96.5MPa,砂型铸造Al-7Si-2.5Cu-0.3Mg合金的条件疲劳极限S-1=30MPa,砂型铸造传统发动机机体缸盖材料Al-7Si-1.5Cu-0.4Mg （ZL702A改）合金的条件疲劳极限S-1=25MPa。Al-7Si-1.5Cu-0.3Mg、Al-7Si-2.5Cu-0.3Mg、Al-7Si-3.5Cu-0.3Mg三种合金在试验设定载荷下测定的疲劳寿命大小序列为Al-7Si-2.5Cu-0.3Mg> Al-7Si-3.5Cu-0.3Mg> Al-7Si-1.5Cu-0.3Mg。疲劳试样断口扫描分析表明该合金疲劳过程是经过高周循环后损伤逐渐积累的过程。疲劳裂纹主要萌生于合金的缺陷处,随着疲劳裂纹的扩展、长大,合金发生断裂失效。