由于Al-7Si-0.4Mg（wt.%）合金（A356）具有出色的铸造性能、高比强度和良好的耐腐蚀性,在汽车构件中得到了广泛的应用。轻量化的进程对汽车结构件的性能提出了新的要求,目前铸造铝合金材料应用的主要问题是强韧性不高,从而限制了其在汽车等构件方面的更广泛应用。微合金化是改善铸造铝合金性能的主要方法之一。研究表明,Al3M型金属间化合物可以有效改善铸造铝合金的性能。在铝合金中形成Al3M型金属间化合物的过渡金属元素主要包括:Sc,Y,Ti,Zr和Hf,其中,Zr和Ti元素相对成本较低。因此本文提出使用适量Zr和Ti元素微合金强化传统Al Si7Mg0.4铸造合金,研究Zr元素含量对AlSiMg系合金微观组织和力学性能的影响,以及细化剂对AlSiMg Zr合金微观组织和力学性能的影响,并使用性能最优的合金进行了铝合金轮毂试制和组织性能分析。本文首先使用Thermo-Calc和JMat Pro软件计算铸造合金的相图和凝固过程,并以此为依据,通过重力铸造制备了四种不同Zr含量的Al-7Si-0.4Mg-x Zr合金（其中,x=0、0.06%、0.14%、0.20%）,分析了不同含量的Zr元素对铸态和热处理态Al-7Si-0.4Mg-x Zr合金微观组织、力学性能和断口形貌的影响。结果表明,含Zr的铸态合金形成了（Al,Si）3（Zr,Ti）和π-Fe相,Zr元素可以减小合金的晶粒尺寸;经过T6热处理后,富Fe相中的Mg及少量粗大（Al,Si）3（Zr,Ti）相重溶到基体中,减小这些金属间化合物的尺寸,热处理后形成与基体有共格关系的含Zr纳米析出相。含0.06%Zr的合金表现出最优的力学性能,其抗拉强度、屈服强度和伸长率分别达到332 MPa、305 MPa和8.67%。以Al Si7Mg0.4Zr0.06合金为研究对象,通过使用Al-Ti-C和新型Al-Ti-C-B细化剂细化该合金,分析了不同细化剂对铸态和热处理态合金的微观组织、力学性能和断口形貌的影响。结果表明,使用Al-Ti-C细化剂细化Al Si7Mg0.4Zr0.06合金时,并没有进一步细化晶粒,且Ti C分解形成的Al4C3还会在熔体中引入其他夹杂物,影响合金的力学性能;使用Al-Ti-C-B细化剂细化Al Si7Mg0.4Zr合金时,对合金微观组织没有明显影响,但组织中会引入微米级的Ti Cx@TCB核壳结构,对合金伸长率产生一定影响。因此,Al-Ti-C和Al-Ti-C-B细化剂均不适用于细化Al Si7Mg0.4Zr0.06合金。通过低压铸造进行了Al Si7Mg0.4Zr0.06合金轮毂的试制,并对轮毂的微观组织和力学性能进行了分析。结果表明,低压铸造的AlSiMg Zr轮毂具有优良的综合力学性能,性能均优于不添加Zr元素的A356铝合金轮毂。