在半固态加工中,浆(坯)料是由部分固相和互相连通的液相混合而成。成形时这些液相可有效补充凝固收缩,在理论上可以获得无孔洞类缺陷的产品。但是这些剩余液相在二次凝固过程中存在相的析出和成分偏析等问题,将对最终成形件的性能产生影响,从而限制半固态加工技术的大规模应用。因此有必要针对二次凝固展开系统性研究。本文以2024合金(属于固溶合金)为研究对象,采用液-固混合方式,通过自孕育法(SIM)铸造2024合金非枝晶锭料,利用热模拟机加热和冷却的可控性,研究2024合金部分重熔后的凝固组织及其凝固行为;同时采用液-液混合方式,以受控扩散凝固(CDS)技术与高压压铸(HPDC)相结合,利用CDS法制备半固态浆料,并进行流变压铸成形。实验结果表明:自孕育法铸造2024合金锭料过程中,保温锭料较未保温锭料相比,组织中短小的树枝晶和蔷薇晶在减少,晶粒并有球化趋势。锭料试样的原始组织仅对二次凝固α3的颗粒大小、形状有影响,而对重熔液相的二次凝固过程的影响不明显。两种合金锭料试样在部分重熔过程中形成的液相均随加热温度的升高而增多。并且经分析得出加热温度对二次凝固α3影响不明显。不同的升温速率对保温锭料试样部分重熔后的α1颗粒和二次凝固α3均有明显影响。计算数据表明,改善升温速率可以优化铸件凝固组织。在相同的冷却速度下,保温锭料试样中α3的颗粒平均尺寸较未保温锭料试样中α3的颗粒平均尺寸大,而形状因子较未保温锭料试样的小,其颗粒更加圆整。未保温锭料试样和保温锭料试样部分重熔后的α3颗粒尺寸和形状因子随冷却速率变化的趋势相同。随着冷却速度的增加,二次凝固α3的大尺寸颗粒逐渐减少,小尺寸颗粒增多;α3的颗粒形状因子逐渐减小,颗粒变得圆整。二次凝固方式主要有两种,一种是二次凝固α2依附于α1颗粒生长成“脚趾状”结构;另一种是在重熔液相中直接形核长成细小的近球状α3颗粒晶,部分α3球晶失稳而长成等轴晶。在凝固后期,α3的颗粒存在合并长大现象。CDS法可以制备目标合金,并且能够获得非枝晶浆料。高温熔体(纯铝)和低温熔体(Al-10%Cu合金)都将会影响目标合金(2024)浆料水淬组织和金属型组织。