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本文利用高倍视频显微镜(HSVM)、电子探针显微分析仪(EPMA)、X射线衍射仪(XRD)及场发射扫描电子显微镜(FESEM)等测试手段系统研究了Si-P系和Cu-P系富磷合金的微观组织及其应用。采用Si-P系合金对过共晶Al-Si、Al-Mg-Si合金进行细化处理并确立了合适的细化工艺；探讨了Si-Mn-P、Si-Zr-Mn-P、Si-Cr-Mn-P等多元富磷系合金的相组成及组织形貌；分析了几种过渡族元素对Cu-P合金中磷化物种类、组织及性能的影响。本文的主要研究工作如下：(1)Si-P系合金对初晶Si及Mg2Si的细化处理由于Si-P系合金本身具有的难溶性,使其在通常条件下直接加入到过共晶Al-Si合金中时难以实现有效细化作用；然而先将Si-P系合金加入纯Al中、再按照相应比例加Si的添加工艺可以完全发挥Si-P系合金的细化效果。细化机理为：当将Si-P系合金加入到Al熔体中时,其具有较快的溶解速度,含磷相能够快速与Al反应生成AlP颗粒,初晶Si在析出过程中可以依附其作为形核衬底从而实现细化。Si-P系合金的组织会影响其溶解速度进而对其细化效果产生影响,含有较多细小共晶组织的合金更容易起到良好的细化作用。经过快速凝固技术处理,Si-P系合金的微观组织得到细化,一些合金相的固溶度相对增大。快速凝固Si-P系合金加入铝中形成的AlP较为分散,细化效果更好。通过正交试验可知SiP10-1合金细化Al-24Si时最大影响因素为细化温度,其次是合金的加入量,保温时间影响最小。结合生产实际确定SiP10-1合金对Al-24Si的最佳细化工艺参数为：细化温度810℃,加入量0.35%,保温时间30min+50min(先将SiP10-1加入Al中保温30min后加Si,再保温50min)。高效高P量的Si-P系富磷合金,对Mg-Si合金及Al-Mg-Si合金中的初晶Mg2Si均具有良好的细化效果。Mg-Si-Mn-P合金中的P均匀分布在Mg2Si上,且对过共晶Mg-Si合金中的初晶Mg2Si相及过共晶Al-Si合金中的初晶Si相具有良好得细化效果。(2) Si-TM-P合金的制备及其对Al-Si活塞合金的细化当Si-Mn-P合金成分位于MnSi1.75-x-Si-MnP成分三角形内时没有三元化合物的形成,该种合金组织形成规律为：初晶Si或MnP首先被多种形貌的(Si+MnP)包围,然后被表现为离异的二元组织形貌的三元共晶(Si+MnSi1.75-x+MnP)包围。根据Si-Mn-P合金组织形成规律及成分三角形图,制备了含有较多共晶组织的Si-40Mn-15P合金。当细化过共晶Al-24Si合金时,其在通常细化温度下便会溶解,起到良好细化效果。利用Si-40Mn-15P合金对活塞合金A390进行细化与合金化处理,发现除了能够有效细化初晶Si之外,还能促进对高温性能有利的耐热Fe相的析出。制备的Si-Zr-Mn-P合金中的富磷相主要以ZrP的形式析出。ZrP相呈枝晶状,均匀分布在合金中。利用其对活塞合金A390进行处理,发现初晶Si细化效果良好,且共晶Si由于Al-Si共晶团得到Zr的细化而变得短小。细化处理后的合金中亦发现耐热Fe相的存在。制备的Si-Cr-Mn-P合金中的富磷相同时固溶有Mn、Cr和Si元素,均匀分布在合金中。利用其对活塞合金A390进行处理,发现初晶Si细化效果良好,并且耐热Fe相的数量增多、且形貌更为圆整,分布在耐热共晶相的周围。(3)过渡族元素对Cu-P系合金中磷化物种类、组织及性能影响向单相Cu3P组织的Cu-14P合金中引入Ti、Cr与Zr等过渡族元素,可以使Cu-P系合金中出现几种过渡族磷化物相,如TiP、Cr12P7、ZrP。其中TiP的硬度值要高于ZrP及Cr12P7,此类磷化物的存在能够大幅度提高Cu合金的硬度。向近共晶Cu-8P合金中引入不同量的Ni,发现由于Ni的加入,Cu-P合金的微观组织发生了明显的变化。Cu3P相首先由共晶相中的层片状转变为粗大的枝晶状,再转变为短小的蠕虫状,并且共晶组织变得更加致密。当向Cu-8P合金中加入3%的Ni时,合金的硬度值达到最小值,这是由于合金成分偏离共晶成分且Ni的固溶强化作用比较微弱的综合效果。此时,由于新相的出现,合金的耐腐蚀性能达到最佳。