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过共晶Al-Si合金具有硬度高、耐磨性好、线膨胀系数小、密度低等优点,是理想的汽车用活塞材料。但常规方法制备的过共晶Al-Si合金组织中粗大块状的初生Si相和针片状的共晶Si相严重影响合金的综合力学性能,因此改善初生Si及共晶Si的形貌成为国内外过共晶Al-Si合金应用研究的重点。本文采用不同的成形工艺和热处理方法改善合金的显微组织,从而强化合金的力学性能。采用电磁搅拌、超声波熔体处理、挤压铸造三种方法制备过共晶Al-Si合金,研究以上三种方法对过共晶Al-Si合金显微组织及力学性能的影响。研究表明,电磁搅拌、超声波熔体处理、挤压铸造方法均可以对合金的显微组织起到一定的改善作用,并在一定程度上提高合金的力学性能。但经过对比分析发现,挤压铸造方法对于合金显微组织的改善和力学性能的提高作用更加明显。随着挤压铸造比压的增加,合金显微组织中初生Si相数量逐渐减少,初生α-Al枝晶数量逐渐增加。当比压为598MPa时合金的综合力学性能较好,此时合金的布氏硬度为66.8HB,抗拉强度为153MPa,伸长率为5.25%,相比于重力铸造,分别提高了12.08%、31.90%、173.44%。选取不同Si含量的过共晶Al-Si合金,研究在同一比压下(598MPa)挤压铸造过共晶Al-xSi合金显微组织和力学性能的变化。在同一比压下,随着Si含量的增加,合金显微组织中初生Si的数量逐渐增多,初生α-Al枝晶数量逐渐减少。挤压铸造过共晶Al-(15、17.5、22)Si合金显微组织中初生Si的等效圆直径分别为5.59μm、9.22μm、14.30μm。挤压铸造后合金的综合力学性能显著增加,且随着Si含量的增加,合金的磨损量明显降低,其中挤压铸造过共晶Al-22Si合金的耐磨性较为良好,其磨损量取得最低值为4.9mg,摩擦系数为0.3151。通过对挤压铸造过共晶Al-Si合金进行均匀化处理,研究均匀化处理对挤压铸造过共晶Al-Si合金显微组织及力学性能的影响。在实验时间范围内,随着均匀化处理时间的增加,Si相的形貌逐渐圆整,合金的塑性得到较大提高。当均匀化处理时间为12h时,合金的综合力学性能较好,此时合金的布氏硬度为54.5HB,抗拉强度为142MPa,伸长率达到11.40%,磨损量为6.5mg,摩擦系数为0.3231。