半固态成形技术已经在铝、镁、钛等轻型合金加工领域取得了成功应用,对于制造业的轻量化和节能化的需求有重大意义。其兼顾了铸锻工艺的优点,被誉为21世纪最具发展前景的近净成形加工技术之一。如何有效缩短工艺流程、简化生产设备、节省中间成本是当前半固态加工技术大规模工业化应用的关键难题之一。在此背景下本课题以Al-1.2Si-Fe-0.8Zn铝合金为研究对象开展了半固态坯料制备及触变成形的相关研究,具体研究内容包括热镦粗变形对Al-1.2Si-Fe-0.8Zn铝合金半固态组织影响规律,半固态等温处理对触变成形筒形件组织影响规律以及T6热处理研究。主要研究结果和结论如下:采用镦粗热变形诱导加半固态等温处理制备了理想的半固态坯料,研究不同镦粗温度和变形量对半固态组织影响规律。研究表明,变形量越大,重熔过程驱动力越大,晶粒平均直径呈减小趋势,但变形量过大会导致固相晶粒长大现象提前;热镦粗温度提高,重熔过程中液相侵蚀固相现象更加明显,晶粒之间的尺寸差异减小。但镦粗温度过高会使材料发生回复反而导致晶粒尺寸增大。对深腔筒形件进行了不同保温温度和保温时间的触变成形实验研究,探究成形件组织和元素分布规律。结果表明成形筒形件不同位置的显微组织存在差异。筒壁上部组织有严重液相偏析和铸态组织,筒壁中部组织晶粒被挤压拉长,筒壁下部组织形成大片晶粒簇,筒底为完好半固态组织。随着保温温度和保温时间的增加,筒底半固态组织演变过程随之变快。Fe元素与其他元素结合形成了大量的颗粒富铁相,对基体的割裂影响小,但随着保温时间延长富铁相随液相偏析而发生聚集。采用正交试验的方式探究得到成形件推荐T6热处理方案为:570℃下固溶60min,170℃下时效9h。在该方案下进行了成形件热处理研究,得到了成形参数对零件力学性能的影响。抗拉强度和屈服强度随保温温度升高呈现先增大后减小,随保温时间延长减小,延伸率随保温温度和保温时间的变化规律不明显。合理成形参数为保温温度635℃,保温时间1 min。在该参数下筒壁组织的抗拉强度为306.97MPa,屈服强度为255.59 MPa,延伸率为11.18%;筒底组织的抗拉强度为247.90MPa,屈服强度为215.51 MPa,延伸率为14.88%。热处理后Fe、Cu元素溶入基体造成了晶格畸变,析出相溶解引起固溶强化和组织均匀化。