半固态成形技术(Semi-Solid Metal Process,简称SSM)以其高效、高性能、低成本、节能环保等特点受到人们的广泛关注,经过四十年的发展,在理论研究和工业应用上都取得了很大的进展。近年来,为了获得理想的半固态坯料组织,出现了多种制备坯料的工艺,但是由于合金热力学性质的原因,使坯料晶粒尺寸分布不均匀,影响坯料质量。通过对坯料进行形变热处理,实现晶粒细化,可以显著改善坯料微观组织,同时还可以降低制备坯料的工艺要求。本文在国家自然科学基金的资助下,以半固态6063铝合金为实验材料,研究了合金再结晶过程组织演变的规律,通过实验研究和理论分析,获得的主要结果如下：(1)对经变形程度为30%、40%、50%、60%、65%冷轧变形后的合金微观组织观测,合金铸态晶粒被压扁。随着变形程度的增加,晶粒被压扁的越为明显,当变形程度达到50%后,变形组织中出现压扁状晶粒和破碎的蔷薇晶,破碎的蔷薇晶在压扁状晶粒之间呈条带状分布,其分布面积随变形程度增加而增大。(2)对冷轧变形65%的合金进行热处理,在固相线温度以下520℃,5min-35min再结晶退火,随着退火时间的延长晶粒尺寸逐渐增大；在固相线温度以上615℃,1min-5min再结晶退火,晶粒尺寸随着退火时间的延长而变小(3)对冷轧变形65%的合金,在520℃-625℃,再结晶退火5min、晶粒尺寸随着退火温度的升高而增加,近球状再结晶晶粒只出现在退火温度为半固态区间温度范围内。(4)对冷轧变形60%的合金,分别经高温短时间+低温长时间和低温长时间+高温短时间的双级再结晶退火处理。合金经高温短时间+低温长时间的双级再结晶退火可以获得理想的晶粒组织,采取低温长时间+高温短时间的热处理制度时,晶粒尺寸较大。(5)根据晶界形核理论建立再结晶晶粒尺寸预测模型,并对合金再结晶形核与长大过程进行分析,理论解释了双级再结晶退火比单级再结晶退火更优的原因。(6)本文通过对合金在形变热处理过程中微观组织演变的研究,找到了获得合金最佳微观组织的工艺参数,并建立了合金再结晶晶粒尺寸预测模型,解释了合金再结晶过程中的物理机制和特征现象,为进一步改善半固态坯料组织提供了实验基础和理论依据。