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半固态金属加工技术因作为一种近净成形技术而备受瞩目。与传统的铸造工艺相比,具有独特的技术优势和广阔的应用前景。综合镁合金性能优势、资源优势与半固态成型技术特点而发展起来的镁合金半固态成型技术成为目前的研究热点之一。本文以AZ80镁合金为主、Mg-Zn-Y-Zr为辅,采用半固态等温处理法制备了半固态坯料。主要研究了两种合金等温处理过程中微观组织的演变规律,分析了α-Mg晶粒尺寸及形状系数与AZ80镁合金等温工艺参数的定量关系。同时,研究了两种合金在多级等温预热过程中组织形态与尺寸的变化规律。本论文研究工作的主要结论如下：1)挤压AZ80镁合金在不高于350℃进行等温处理且等温时间在12h内,α-Mg晶粒长大方式为稳定的正常长大；同时,α-Mg晶粒尺寸基本呈线性变化。不同等温温度下的α-Mg晶粒尺寸的平均增量率分别为：0.03μm/h (250℃)、0.19μm/h (300℃)、0.49gm/h(350℃)。2)挤压AZ80镁合金在等温温度为450℃时,等温处理时间为1h和2h后,挤压AZ80镁合金显微组织中α-Mg晶粒仍呈等轴晶形式存在,并且α-Mg晶粒尺寸分布较均匀。并且,等温时间在2h内时,挤压AZ80镁合金的α-Mg晶粒长大方式为正常长大。当等温时间为3h时,挤压AZ80镁合金中α-Mg晶粒长大方式为反常长大。3)相同参数条件下,与铸造AZ80镁合金相比,挤压AZ80镁合金经半固态等温处理后α-Mg晶粒更圆整,晶粒尺寸分布更均匀。铸造AZ80镁合金半固态等温处理过程中α-Mg晶粒内液相出现机制以枝晶臂合并而将部分液相包裹于晶内为主；挤压AZ80镁合金半固态等温处理过程中α-Mg晶粒内液相出现机制以α-Mg晶内溶质元素富集而导致局部优先熔化为主。4)半固态等温处理过程中,挤压AZ80镁合金组织演变过程主要表现为晶粒合并粗化、晶界局部液相出现和液相区扩大、α-Mg晶粒球化转变、熟化与合并长大几个阶段。经半固态等温处理后,α-Mg基体晶粒尺寸符合高斯分布。5)挤压Mg-Zn-Y-Zr合金在450℃下,且等温时间在4h内,α-Mg晶粒尺寸长大方式为正常长大。并且随着等温时间的延长,α-Mg晶粒尺寸增大趋势逐渐减小。不同等温时间段内α-Mg晶粒尺寸平均增长趋势分别为：1.45μm/h(1h-2h).0.68μm/h(2h-3h)、0.38μm/h (3h-4h)、6)铸态Mg-Zn-Y-Zr合金的相组成为α-Mg和Ⅰ相(Mg3Zn6Y),其中α-Mg晶粒呈等轴晶形式存在,尺寸约为40μm。挤压态合金相为单一的α-Mg,且晶粒非常细小。7)铸造与挤压Mg-Zn-Y-Zr合金均可通过等温处理法获得具有固/液分布较均匀、固相颗粒圆整度较高的组织形态的半固态坯料。综合固相率、固/液相分布均匀程度、α-Mg晶粒尺寸以及α-Mg固相颗粒圆整度这四个评价指标可知：相对于铸造合金而言,以挤压Mg-Zn-Y-Zr合金作为原材料制备的半固态坯料组织由于液相率变化较快而具有更高的效率。综合等温过程中液相率稳定性以及α-Mg固相颗粒尺寸稳定性而言,以铸造Mg-Zn-Y-Zr合金作为原材料制备的半固态坯料具有明显的优势。