半固态金属流变成形技术具有广阔的应用前景,但是目前对半固态镁合金流变成形工艺的研究尚处于起步阶段。本文系统研究了变质处理、电磁搅拌、“变质处理+电磁搅拌”复合处理等熔体处理工艺对AZ91D合金组织和性能的影响,探索出一种制备半固态AZ91D合金浆料的工艺方法,为半固态AZ91D合金流变成形技术的深入研究提供了依据。本文以纳米级活性碳粉添加量、冷却速率、初始搅拌温度、搅拌时间、搅拌方式、换向时间和搅拌频率等作为熔体处理工艺参数,系统研究了其对AZ91D合金初生α-Mg相的大小和形貌以及第二相(β-Mg17Al12)的影响。研究结果表明,当碳粉添加量大于0.1%时,变质处理工艺对AZ91D合金具有良好的晶粒细化效果。双向电磁搅拌工艺对半固态AZ91D合金初生α-Mg相的大小和形貌有显著的影响,初生α-Mg相的尺寸为70μm左右,形状因子为0.85左右,β相在晶界上呈连续网状均匀分布。“碳粉变质处理+双向电磁搅拌”复合处理工艺进一步提高了半固态AZ91D合金浆料质量,初生α-Mg相的尺寸为55μm左右,形状因子为0.85左右,网状β相在晶界上分布均匀且具有良好的连续性。进一步研究表明,熔体处理工艺不同程度地提高了AZ91D合金的力学性能和耐腐蚀性能。“碳粉变质处理+双向电磁搅拌”复合处理工艺对合金力学性能的影响最明显,其铸态抗拉强度由140MPa左右提高到180MPa,断后伸长率由3%提高到5%;经T4和T6处理后其抗拉强度高达220MPa,T4处理显著提高了AZ91D合金的断后伸长率,而T6处理对断后伸长率的影响不明显。T6处理提高了AZ91D合金的耐腐蚀性能;而T4处理降低了AZ91D合金的耐腐蚀性能。“碳粉变质处理+双向电磁搅拌”复合处理工艺条件下AZ91D合金的耐腐蚀性能最好,且受T4和T6处理的影响甚微。研究结果表明,“碳粉变质处理+双向电磁搅拌”复合处理工艺是一种有效的制备半固态AZ91D合金浆料的工艺方法,为镁合金流变成形技术的开发奠定了基础。