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亚共晶Al-Si合金具有比重小、比强度高、铸造性能和机械加工性能好、耐腐蚀、容易回收利用、有利于节能、减轻制动、环境友好等优点，已成为航空、航天、汽车等行业最有前途的轻合金材料之一，具有巨大的发展潜力。本文利用扫描电镜(SEM)、差示扫描热分析(DSC)、光学显微镜(OM)分析等多种分析手段，研究了Al-Si合金的力学性能与断裂行为。详细探讨了Mg量对Sr变质Al-10％Si-3.0％Cu合金微观组织与力学性能的影响;继而以Al-10％Si-3.0％Cu-0.3％Mg合金为对象，研究了热处理工艺对合金力学性能与断裂行为的影响，重点分析了富铜相的溶解与熔化行为、合金的强化机理与Si相的开裂机制。
首先，研究了Mg量(0.1％、0.3％、0.5％、0.7％)对Sr变质Al-10％Si-3.0％Cu合金微观组织与力学性能（布氏硬度、抗拉强度、延伸率）的影响。结果表明，二次枝晶臂间距随Mg量的增加而减小。合金中添加0.3％～0.5％Mg时，合金表现为良好的抗拉强度与布氏硬度，但其塑性不高。这主要是由于Mg是表面活性元素，降低了凝固过程中固-液前沿界面能，增加了成分过冷。
其次，研究了热处理工艺对Al-10％Si-3.0％Cu-0.3％Mg合金微观组织与力学性能的影响，结果表明了当固溶时间相同时，两步固溶工艺优于单步固溶。在495℃时，Al-10％Si-3.0％Cu-0.3％Mg合金中的富Cu相溶解速度较慢，尤其是块状CuAl2相，在495℃保温16h也不能完全溶解。结果还表明了最佳固溶处理工艺为:495℃保温4h后升温至515℃保温12h。当固溶处理温度超过535℃时，合金中低熔点的共晶相出现了过烧与熔化现象。
再次，本文还研究了时效温度(160℃、180℃、220℃)对Al-10％Si-3.0％Cu-0.3％Mg合金力学性能（硬度、抗拉强度、延伸率）的影响。结果表明，该合金最佳的热处理制度是495℃×4h和515℃×12h两步固溶处理后水淬，人工时效制度为180℃×12h。在此条件下，试样抗拉强度可达到407.5MPa，硬度可达到133HB，伸长率可达到2.7％。
最后，Al-10％Si-3.0％Cu-0.3％Mg合金断口的SEM观察表明:微裂纹起始于组织中Si相、富Cu相以及缺陷，其中Si相是主要的裂纹源。沿断口纵剖面微观组织观察进一步表明:在断口处Si相基本处于开裂状态，而断口附近及远离断口处的Si相部分开裂。由此可知，Si相的形貌、大小及分布对合金的断裂行为有着较大的影响。