汽车轻量化对副车架的综合性能提出了更高的要求,针对于铸造铝合金副车架铸件的发展趋势,主要表现在三个方面:大型整体化,高强高韧化和复杂精密化。ZL201具有密度小、耐腐蚀性优良等特点常应用于高强度铸件的制造中,但是由于其流动性差,导致铸件在浇铸过程中常常出现充型不完全、热裂等问题。基于集成计算（理论计算与实验相结合）,定量描述了铸造铝合金“制备工艺-显微结构-性能”的关系,避免了ZL201铝合金副车架铸件在铸造过程中出现的问题,提高其综合性能。本文通过ZL201铝合金副车架铸件的合金设计、铸造工艺、结果验证三个模块展开,主要概括为以下几点:（1）根据ZL201铸造铝合金主要合金元素Al、Cu、Mn、Ti,首先采用热力学方法计算铸造铝合金各相的析出温度、相组成、相含量以及各相中不同元素的固溶度,然后计算铸造铝合金的冷却凝固曲线,最后确定不同配方、微量元素以及不同温度对各相的析出过程、含量、生长形核方式的影响规律;采用XRD、SEM、金相表征ZL201铝合金的相组成和相含量。根据相结构表征和理论计算验证分析,结果发现ZL201铝合金中Al、Cu形成θ强化相,析出温度为548.6℃;Al、Ti形成Al₃Ti细化相,析出温度为622.5℃;Al、Cu、Mn形成Al₂₀Cu₂Mn₃相,析出温度为652.4℃;热处理（450℃/7h）后,晶粒尺寸明显增大,θ相可以很好地固溶到Al基体中;Al-Cu的形核方向沿着重力方向垂直生长,Al-Mn、Al-Ti的形核只在同一个水平面上生长。（2）研究不同Cu含量对ZL201铸造铝合金的性能组织的影响,计算含有不同微量元素的铸造铝合金的弹性模量、泊松比和抗拉强度等力学性能。采用纳米压痕表征ZL201铝合金副车架铸件的各相力学性能;采用拉伸实验检测ZL201铝合金拉伸试样及副车架铸件的力学性能;根据铸造铝合金各相的性能组织集成计算,分析微量元素对缩松、缩孔、气孔、热裂等缺陷形成的影响。结果发现当Cu含量为5.4wt%时,θ相析出最明显,另外,Cu的掺入对铸件的力学性能及组织的影响最为显著;Al与Cu形成的θ强化相,抗拉强度、屈服强度、弹性模量等力学性能较未加入Cu的都要高,说明Cu在ZL201中起到的强化效果显著;热处理（450℃/7h）后的ZL201铝合金（Al5.0Cu0.8Mn0.2Ti）拉伸试样的力学性能都有明显的提高,抗拉强度为221.74Mpa;延伸率为4.77;屈服强度为100.67Mpa;弹性模量为91.43Mpa。（3）采用砂型重力铸造、金属型低压铸造方法制备ZL201铝合金副车架铸件,并结合理论建模,对工艺参数进行优化,解决了铸造过程中浇铸不满的情况。结果发现,当ZL201副车架铸件的成分配比为Al5.0Cu0.8Mn0.2Ti时,重力砂型铸造的最佳工艺参数为模具温度250℃,浇铸温度700℃,浇铸时间为24s;金属型低压铸造的最佳工艺参数为模具温度250℃,浇铸温度720℃,压力为0.45Mpa。