镁基复合材料由于其密度较小可用来改善镁合金的力学性能,因此在汽车和航空航天领域拥有广泛的应用前景。与其他类型镁基复合材料相比,颗粒增强镁基复合材料具有更低的制备成本和更好的成形性能,从而获得了广泛的关注。大塑性变形加工后,复合材料的微观组织会得到细化,以提升其性能。然而常规挤压变形后,复合材料微观组织细化不均匀,增强体颗粒在基体内的再分散效果较差,不利于镁基复合材料的推广。本文通过半固态机械搅拌方法,采用AZ91D合金作为基体,50nm的SiC颗粒作为增强体颗粒制备镁基复合材料,随后对所制备的复合材料进行温差挤压变形。研究发现增强体颗粒粒径越小,复合材料力学性能提升效果越显著。温差挤压变形过程中,由于热传导效应,挤压锭始终处于温差状态,对复合材料的微观组织、力学性能、纳米SiC颗粒在复合材料中的再分散效果都会产生重要影响。通过对铸态、挤压态x%SiC/AZ91D复合材料微观组织、力学性能、断口形貌以及显微硬度的分析,揭示其细化机制以及强化机理。研究结果表明:随着纳米SiC颗粒的含量增多,x%SiC/AZ91D复合材料的微观组织越细小,与常规挤压变形相比,温差挤压变形更有助于纳米SiC颗粒在基体合金中的再分散。温差挤压变形后复合材料的微观组织更加细小,且分布更均匀。而复合材料的力学性能随着纳米SiC颗粒的含量增多先增大后减小。温差挤压后,最佳条件下,复合材料的抗拉强度为315MPa,屈服强度为200MPa,延伸率为10.3%。