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高硅铝合金具有较低的热膨胀系数、良好的耐磨性、耐热性等特点,成为替代汽车发动机中铸铁、铸钢质活塞、缸套的理想材料。该合金的常规铸造组织中初生相以粗大的板块状或针状形式存在,严重影响了合金的力学性能,限制了其工业应用。为改善这一现象,本研究前期采用半固态浆料制备技术处理该体系合金熔体,获得初生相细小且均匀分布的合金半固态浆料。进而针对高质量的合金半固态浆料进行挤压铸造,成形管类零件,研究发现初生相沿管壁径向由外而内呈梯度递增趋势分布。同时,研究人员发现通过离心铸造工艺可获得与之类似的梯度分布组织,离心铸造技术获得的梯度组织是由于物相密度差异导致所受离心力不同而产生,而半固态挤压铸造获得的梯度组织是由于半固态浆料充型过程中特有的流变特性,导致固液两相充型过程中响应程度不同而造成。表观粘度是揭示金属半固态成形过程中流体力学和动力学作用机理的一个非常重要的流变参数,因此,本文围绕高硅铝合金熔体表观粘度开展研究。本文采用转棒诱导形核法制备高硅铝合金半固态浆料,针对合金半固态浆料表观粘度测量设计并制造了高温旋转流变仪,测量并分析了合金未经半固态制浆技术处理,连续冷却条件下的表观粘度变化,以及等温条件下剪切速率对合金半固态浆料表观粘度的影响。研究结果表明,转棒诱导形核法对Al-25Si-2Fe合金中初生硅和富铁相有明显的细化效果。随着转棒转速的增加,合金浆料中初生相的细化效果和分布均匀性呈现先强化后弱化的趋势。当浇注温度为780℃,转棒转速为600 r/min时,可获得尺寸为40～50μm的初生相,其分布较为均匀。本文针对Al-25Si、Al-25Si-2Fe、Al-25Si-2Fe-2Mn三种高硅铝合金开展表观粘度的研究。研究未经半固态制浆技术处理的合金熔体在连续冷却条件下表观粘度的变化,研究结果表明,在自然冷却情况下,随着熔体温度降低,其表观粘度不断增大,Al-25Si-2Fe-2Mn合金熔体表观粘度增加幅值最大,Al-25Si合金熔体表观粘度增加幅值最小。同种合金熔体对比,熔体表观粘度在随炉冷却条件下增速最慢,风冷情况下增速最快。同时,研究了 720℃时三种合金半固态浆料在100～500 r/min五种不同剪切速率条件下表观粘度的变化情况。研究表明,同种合金对比,随着剪切速率的提升,半固态浆料表观粘度下降,出现剪切变稀现象。Al-25Si合金半固态浆料表观粘度从0.439 Pa·s降低到0.277 Pa-s,Al-25Si-2Fe合金半固态浆料的表观粘度从0.508 Pa·s降低到0.305 Pa·s,Al-25Si-2Fe-2Mn合金半固态浆料表观粘度从0.608Pa·s降低到0.317Pa·s。在相同剪切速率条件下,Al-25Si-2Fe-2Mn合金半固态浆料表观粘度最高。