本文基于传统的机械搅拌工艺,优化了一种新的半固态浆料制备工艺——固液混合流变铸造。针对Al-Z n合金,研究了预制体在固液混合流变铸造过程中的熔化特点,合金成分、晶粒细化剂对固液混合流变铸造微观组织的影响;研究了固液混合流变铸造过程中晶粒细化机理,并且用数值模拟方法分析固液混合流变铸造的熔化和凝固过程。当熔体质量与预制体的质量比为7:1时,初始熔体温度是半固态微观组织的主要影响因素,高于液相线40°C为最佳实验温度。熔体与预制体的质量比为7:1的熔体冷却曲线到达液相线温度以下后波动平稳,而熔体与预制体的质量比为3:1的熔体冷却曲线波动幅度较大。随着比例的增加,曲线在到达液相线温度以下的起伏越小,在比例为7:1时可获得稳定的冷却曲线。对于Al-5%Z n半固态浆料,最优方案为:熔体为Al-3%Zn,预制体为Al-15%Z m质量比为5:1,此时能获得晶粒细小,边界圆整的组织。加入晶粒细化剂后,晶粒尺寸有着明显的减小,晶粒呈球状或蔷薇状,组织均匀圆整,此时的半固态浆料质量优良;另一方面,在预制体搅拌作用下,Z n含量在3%?20%的范围内,当Z n含量在10%时,其晶粒最为细小。本文建立了一种LB模型,模拟了Al-15%Z n合金搅拌期间预制体的熔化过程以及熔体内的流场和温度场,并将模拟结果与实验结果进行对比,结果表明:该模型模拟的温度场与实验结果相符合。