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半固态金属加工(SSM)是一种新的近终成形技术，但由于缺乏适合发挥其优势的专用合金，使这项技术在工业中的推广应用受到了限制。针对这一现状，本文采用热力学计算与半固态金属成形原理相结合的方法，优化选择了Al-Si-Mg系中可能存在的适合半固态成形的成分范围，并通过实验分析，确定出了一种适合半固态触变成形的合金成分。结果表明，采用这种研究方法开发新合金不仅具有研究周期短、成本低的优势，而且具有较高的实用价值。
通过深入研究半固态触变成形与热力学之间的关系，确定出Al-Si-Mg系半固态合金设计的基本依据。在此基础上，系统地分析了Si、Mg含量对合金的固液相温度区间、初生相数量和种类、固相分数对温度的敏感性、半固态成形温度范围以及热处理强化能力的影响规律，优化选择出成分在Al-(4-6)Si-(2-3)Mg范围内的四种候选合金。通过实验进一步研究了Si和Mg含量对半固态成形工艺过程的影响，发现增加Si、Mg含量都会减小固液相温度区间和半固态成形温度区间，不利于半固态成形；但适当添加Mg可减小固相分数对温度的敏感性，提高半固态成形的可控性；同时发现初生Mg2Si相会给合金的组织性能带来不利影响，但是当Si/Mg＞3时，合金中几乎不出现初生Mg2Si相。在实验分析并与A356/357合金对比的基础上，从四种合金中确定出AlSi6Mg2合金最适合作为半固态合金。
研究了添加微量锶对AlSi6Mg2合金组织性能的影响，结果表明，添加～400ppm的锶不仅可改变共晶硅的形态，而且可以明显改变初生Mg2Si相的分布和形态，对改善合金的组织和力学性能具有显著效果，其中合金的塑性提高了1倍以上。
实验测定了AlSi6Mg2合金的半固态流变特性，深入研究了稳态和非稳态条件下固相分数、剪切速率对AlSi6Mg2合金表观粘度的影响规律，建立了稳态表观粘度与固相分数和剪切速率的经验关系式，结果表明，与A357合金相比，AlSi6Mg2合金具有良好的流变性能和触变性能，更适合半固态成形加工。
研究了AlSi6Mg2合金半固态触变压铸成形的工艺性能，通过工艺实验，确定出适合该合金的半固态浆料制各工艺参数、三段式二次加热工艺参数和触变压铸成形工艺参数。在此基础上，进行了半固态触变压铸成形汽车水泵盖的应用试验，结果表明，新合金具有良好的触变成形工艺性能，成形零件内部为细小非枝晶组织，经T6热处理后的抗拉强度为340Mpa，屈服强度为310Mpa，延伸率为5.3％，强度明显优于A356/357合金，但塑性还有待提高。