镁合金是目前比重最轻的金属结构材料,具有高的比强度、比刚度和良好的磁屏蔽性、阻尼性、切削加工性等优点,其应用前景被广泛看好。然而,镁合金在高温易氧化燃烧,这一缺点阻碍了镁合金及其制品的生产发展,合金化阻燃是解决这一问题切实可行的办法。半固态加工技术的发展,为镁合金及其制品的生产发展提供了广阔的前景。本文研究了镁合金在高温下的氧化情况,分析了镁合金高温氧化的动力学条件和热力学条件。研究表明,要实现合金化阻燃必须满足热力学和动力学条件:①生成合金元素氧化物的反应式必须能够正向进行,且生成的氧化物的致密度η＞1;②满足扩散条件,保证镁合金氧化薄膜中时刻有足够的致密度η＞1的合金元素氧化物。通过向AZ61镁合金中加入1%Y制备出了阻燃效果和力学性能都较好的阻燃镁合金AZ61-1.0%Y。适量的Y对AZ61镁合金有明显的阻燃作用,且能够细化镁合金的微观组织,改善镁合金的力学性能。然而,加入过量的Y会使镁合金晶粒粗化,力学性能变差。利用自行研制开发的新型半固态连续机械搅拌设备制备出了细小、圆整、分布均匀的AZ61-1.0%Y阻燃镁合金半固态浆料。通过分析半固态搅拌温度、搅拌速度、搅拌时间、冷却速度等工艺参数对AZ61-1.0%Y阻燃镁合金半固态组织的影响,得出其最佳制备工艺为在605℃下以500r/min的速度搅拌5min。分析了机械搅拌下镁合金半固态组织形成机理,为镁合金半固态制坯技术的发展提供了一定的理论和实验依据。利用自行设计的重熔电阻炉对制得的AZ61-1.0%Y阻燃镁合金半固态进行了二次加热实验,得到了不同保温温度和保温时间下较理想的重熔半固态球状组织,为镁合金半固态二次加热大发展提供了一定的理论和实验依据。研究表明,AZ61-1.0%Y阻燃镁合金半固态坯料二次加热的适宜温度区间为580℃～600℃,在此温度范围其等温处理温度越高,初生α-Mg相球化速度越快;若等温温度过低或等温时间过短,则无法使AZ61-1.0%Y阻燃镁合金半固态坯料的组织重熔、球化;反之,若等温温度过高或等温处理时间过长,则初生α-Mg形成的球状组织晶粒尺寸会增大、团聚,甚至熔化,在宏观上则表现为强度不够、倒塌甚至液体流失,使得下一步的触变成形无法进行。半固态合金在二次加热时组织的转变过程大致可分为3个阶段:①共晶组织的熔化阶段;②α晶粒的球化阶段;③理论液固成分的平衡阶段。