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本文在ZL702A合金的基础上，设计了一种具有优异综合性能的高强耐热铸造Al-Si-Cu-Mg合金，以满足大功率柴油发动机对机体及缸盖材料的要求。分别研究了Si、Cu、Mg、Zn四种元素、晶粒细化剂Ti和变质剂sr、RE对Al-Si-Cu-Mg合金力学性能的影响；测定和分析了Cu对铸造Al-7Si-xCu-0.3Mg(X=1.5～3.Swt％)合金的流动性、线收缩率和热裂倾向的影响。研究了Al-7Si-2.5Cu-0.3Mg合金中富铜相溶解特性及时效析出特性，考察了合金的固溶处理工艺和时效工艺。研究发现：Si、Cu、Mg、Zn对Al-Si-Cu-Mg合金抗拉强度的影响顺序为Si>Mg>Cu>Zn，对延伸率的影响顺序为Cu>Si>Mg>Zn。随着四种合金元素含量的增加，合金抗拉强度增大，延伸率减小。Al-Si-Cu-Mg合金中加入0.2wt％Ti元素后，α(Al)晶粒细化，合金力学性能明显提高。合金采用Sr变质力学性能优于RE变质。Sr的最佳添加量为0.03wt％。高强耐热铝硅系合金的最佳成分为：7.0wt％，2.5wt％Cu，0.3wt％Mg，0.5wt％Zn，0.2wt％Mn、0.4Tiwt％、0.03 wt％Sr。随着Cu含量的增加，Al-7Si-xCu-0.3Mg合金的结晶温度间隔增大，当Cu含量由1.5wt％增加到3.5wt％时，合金的结晶温度间隔将增大25℃。在合金凝固时，θ相(Al2Cu)明显增多，容易形成α(Al)枝晶骨架网，导致合金的流动性降低，线收缩率增加，热裂倾向增大。DSC研究表明，Al-7Si.2-5Cu-0.3Mg-0.5Zn-0.2Mn合金的共晶组织转变发生在510℃。共晶相主要由θ相(Al2Cu)以及Q相(Al5Si8Cu2Mg6)组成。经500℃×4h固溶处理可使合金中共晶相完全溶解，此时合金熔点升高到535℃，双级固溶处理能提高合金力学性能。合金在175～200℃时效时，硬化曲线出现明显的双峰。主要是由于θ”相和θ’相阻碍位错运动所致，在两相转变过程中存在明显的时间间隔。Al-7Si-2.5Cu-0.3Mg-0.5Zn-0.2Mn合金采用500℃×4h+525℃×14h+165℃×4h的热处理工艺时，获得最佳的综合力学性能：室温σb≧≥340MPa，δ5≧4.0％，200℃σb≥250MPa，δ5≥10.0％。