镁基复合材料由于其密度低、比强度与比刚度高、耐高温、耐冲击、热膨胀系数小和优良减震性等优点,受到了人们越来越多的青睐。半固态成型技术具有近终成形、产品力学性能良好和机加工少等优点,它为镁基复合材料的制备和成形加工的发展提供了极有前途的发展前景。本文以AZ91镁合金为基体,以不同颗粒直径的SiC颗粒作为增强相,采用半固态搅熔铸造法制备出SiCp/AZ91复合材料,并用半固态等温热处理法制备其半固态坯料。通过对复合材料微观组织和半固态组织研究表明,颗粒直径和颗粒体积分数越大,复合材料的颗粒分布就越均匀。半固态等温热处理过程中,半固态组织中的液相随着温度的升高而增多;随等温时间的延长,半固态组织的演变规律为枝晶合并、块状组织、晶界熔化分离、固相组织球化和球状组织慢慢长大;从试样中心到边缘,半固态组织中的液相逐渐增多,且球状组织尺寸逐渐缩小。采用Gleeble-1500热模拟试验机对SiCp/AZ91复合材料的半固态试样进行单向触变压缩实验,研究了复合材料半固态变形机制以及触变温度、应变速率、颗粒体积分数和颗粒大小对流动应力的影响。研究表明,半固态触变压缩时的变形机制主要以固相颗粒塑性变形和颗粒滑动为主。随触变温度升高、应变速率减小、颗粒体积分数减小或颗粒直径的增大,复合材料的流动应力下降。在半固态基体合金的本构方程基础上,建立与颗粒体积分数和颗粒尺寸相关的复合材料半固态本构方程,将触变压缩实验数据代入本构方程,获得了高固相率SiCp/AZ91复合材料的本构方程。并利用本构方程对SiCp/AZ91复合材料的触变挤压过程进行数值模拟,分析了等效应力、等效应变和温度场的分布情况。模拟的结果与实验结果吻合良好,证明了本构方程的准确性。