镁合金在汽车制造、电子通讯和航空航天等领域得到了广泛的应用，但是在Mg-Al-Si合金中易于形成粗大的汉字状共晶Mg₂Si相，对镁合金的性能造成了严重的影响。半固态加工技术作为镁合金的先进成形工艺，近年来已经得到了迅速的发展，但是国内外对Mg-Al-Si合金半固态组织的研究较少，对其非枝晶组织演变机制的研究还不够深入。本论文以Mg-9Al-1Si合金为主要研究对象，采用应变诱发法（SIMA）和等温热处理法成功制备出了Mg-Al-Si合金半固态坯料，研究了半固态工艺参数（预变形量、等温温度和等温时间）及合金成分（Al含量和Si含量）对Mg-Al-Si合金半固态非枝晶组织的影响规律，并对Mg-Al-Si合金的半固态非枝晶组织演变及其影响因素进行了探讨。通过研究不但可以明确半固态工艺参数（预变形量、等温温度和等温时间）及合金成分（Al含量和Si含量）对合金半固态组织的影响，而且对于揭示Mg-Al-Si合金半固态非枝晶组织的演变机制，丰富半固态理论基础，具有明显的理论意义和工程实用价值。采用应变诱发法（SIMA）和等温热处理法分别制备出了具有非枝晶组织的Mg-9Al-1Si合金半固态坯料，并且通过金相组织观察发现，采用SIMA法制备的合金半固态组织中的α-Mg晶粒和汉字状共晶Mg₂Si实现了双重球化，而与SIMA法不同的是，由于采用等温热处理法在半固态处理前没有对合金进行预变形处理，所以在此半固态工艺下制备得到的非枝晶组织中的α-Mg晶粒虽然实现了球化，但是组织中的Mg₂Si颗粒却大部分以多角形块状的形式存在。通过对SIMA法工艺参数的研究发现：随着预变形量的增加，半固态组织中的α-Mg晶粒尺寸明显减小，圆整度增大，液相量增多；Mg₂Si颗粒的尺寸虽然没有显著变化，但是其形状因子不断增加。随着等温温度和等温时间的增加，半固态组织中的α-Mg晶粒尺寸增大，圆整度提高，液相量不断增多；Mg₂Si颗粒的尺寸增大，形状因子增加。在本实验条件下，采用SIMA法获得的优化工艺参数为：预变形量为30%，等温温度为570℃，等温时间为20min。通过对等温热处理法工艺参数的研究发现：随着等温温度和等温时间的增加，半固态组织中的α-Mg晶粒尺寸增大，圆整度提高，液相量不断增多；Mg₂Si颗粒的尺寸增大，数量减少，并且其出现多角形块状的几率增加，形状因子不断降低。在本实验条件下，采用等温热处理法获得的优化工艺参数为：等温温度为570℃，等温时间为20min。通过研究合金成分（Al含量和Si含量）对Mg-Al-Si合金半固态非枝晶组织的影响可以发现：随着Al含量的增加，半固态组织中的α-Mg晶粒尺寸不断减小，圆整度提高，液相量明显增多；由于Al含量增加使Mg-Al-Si合金从亚共晶成分转变成为过共晶成分，从而导致汉字状共晶Mg₂Si转变为多角形块状的初生Mg₂Si。随着Si含量的增加，在合金半固态组织中α-Mg晶粒的晶界处分布着较多粗大的Mg₂Si颗粒，这些Mg₂Si颗粒阻碍了α-Mg晶粒的合并长大，使得α-Mg晶粒尺寸减小；在经过不同半固态处理工艺后，Mg-Al-Si合金中粗大树枝状的初生Mg₂Si都转变为近球形颗粒。通过以上研究可以得到Mg-Al-Si合金半固态非枝晶组织的演变机制，主要包括α-Mg晶粒的球化机制、汉字状共晶Mg₂Si相的球化机制和树枝状初生Mg₂Si的球化机制这三个方面。采用SIMA法获得的Mg-Al-Si合金半固态组织中的α-Mg晶粒的球化机理除了枝晶熔断机制外，主要是液相沿亚晶界的熔渗机制，而采用等温热处理法获得的Mg-Al-Si合金半固态组织中α-Mg晶粒的球化机理主要是枝晶熔断机制；汉字状共晶Mg₂Si的球化机理为溶解-析出机制；树枝状初生Mg₂Si的球化机理为枝晶根部熔断机制及“雷利（Rayleigh）形状失稳”机制。