随着航空、汽车、高铁等现代工业的日益发展,对超轻结构材料提出了更高的要求。铝合金作为超轻结构材料的重要一种,研究者们投入了大量精力。常规铝合金的晶粒尺寸在数十微米,若能细化到微米级甚至亚微米级,将对铝合金的发展起到促进作用。超重力场作为一种特殊重力场,虽然在金属凝固领域研究较少,但仍有数据表示超重力场对合金的晶粒细化具有有利影响。本文以Al_97.5Ni_2.5合金为对象,研究了超重力场及Cr含量对Al_97.5Ni_2.5合金组织及性能的影响。与普通重力场凝固相比,当Al_97.5Ni_2.5合金在4230g超重力场下凝固时,先共晶α（Al）的平均晶粒尺寸由28.61μm降至15.43μm,棒状Al3Ni共晶相的平均直径d由330nm减少到280nm,平均共晶间距λ由1050nm降至650nm,棒状Al3Ni共晶相体积分数由10.8%增至14.2%。平行于超重力场的铸锭轴向方向,合金组织分布大致均匀。而在垂直于超重力场的铸锭径向方向,在试样的最外层有分层现象,共晶组织减少,先共晶α（Al）增多。随着超重力场（G）的增加,Al_97.5Ni_2.5合金的凝固组织整体呈现晶粒细化的趋势,硬度整体呈现逐渐增加的趋势。当重力场大小由1g增加到2000g时,晶粒细化现象明显,而硬度也增加明显。当重力场大小由2000g增加到11000g时,晶粒细化趋势变缓,硬度增加趋势也变缓。当G达到11000g时,晶粒细化程度最高,先共晶α（Al）相的平均晶粒尺寸9.13μm,共晶区棒状Al3Ni相的平均直径为116nm,平均棒状共晶间距为420nm。重力场大小由1g增加到11000g,Al_97.5Ni_2.5合金的平均硬度值HV0.5由44.24增至58.79,提高了32%。讨论了超重力场下Al_97.5Ni_2.5合金晶粒细化的机理。少量Cr的添加能显著细化(Al_97.5Ni_2.5)_100-xCr_x合金的晶粒,提高(Al_97.5Ni_2.5)_100-xCr_x合金的硬度。当x=1时,先共晶α（Al）细化最明显,平均晶粒尺寸仅为1.23μm;当x=1.5时,棒状共晶直径和棒状共晶间距细化最明显,分别为53nm和170nm;当x=2时,合金平均硬度有最大值,为83.69,与在11000g超重力场下凝固不加Cr元素的Al_97.5Ni_2.5合金相比,硬度提高了40%。