与其他金属结构材料相比,镁合金及其复合材料具有比强度、比刚度高,减振性、电磁屏蔽和抗辐射能力强,易切削加工等一系列优点,在汽车、航空航天等领域具有极其重要的应用价值和广阔的前景。复合材料的制备可分为外加复合法和原位生成法,与外加复合法相比,原位自生镁基复合材料的增强相在基体内反应生成,具有尺寸小、界面洁净无污染、热稳定性好、与基体相容性好及制备成本低等优点,已成为金属基复合材料中的一个重要发展方向。金属基复合材料在提高强度、硬度的同时,却降低了塑性,不利于复合材料的二次塑性加工,而传统铸造又易产生氧化夹渣、缩孔缩松等缺陷,半固态成形技术和理论不断成熟与发展,为金属基复合材料的成形提供了新的途径。本文采用原位自生法制备了Mg₂Si/AM60镁基复合材料,并对其进行了半固态流变成形研究。主要研究研究内容和获得的成果如下:从热力学和动力学两方面,探讨了原位生成Mg₂Si的机制,建立了体系原位生成Mg₂Si的动力学模型,推导了反应的动力学方程,得出影响反应速度的主要因素为:体系温度、结晶Si颗粒的大小以及扩散中间层的厚度。研究了不同结晶Si含量对原位自生Mg₂Si/AM60镁基复合材料组织性能的影响,确定了结晶Si的最佳加入量,深入分析了该复合材料的强化机理,发现增强相Mg₂Si以中国汉字状、板块状及树枝状的形态存在于基体中。研究了合金元素对Mg₂Si增强相的形态和分布及其对复合材料性能的影响,发现加入合金元素后中国汉字状的增强相转变为颗粒状,并均匀地分布于合金当中,且合金元素的加入量有一个最佳值。采用机械搅拌的方法,制备了Mg₂Si/AM60镁基复合材料半固态组织坯料,研究了不同工艺参数（如:剪切温度,剪切时间和剪切速率）对该复合材料半固态组织的影响规律,从理论和工艺上分析探讨了该复合材料晶粒球化细化的机制,发现机械搅拌可以抑制枝晶的生长,减小游离晶的长度,促进型壁晶的游离,并根据M-S理论,分析发现机械搅拌利于晶粒的球化。测定了半固态Mg₂Si/AM60镁基复合材料的稳态表观粘度,揭示了不同工艺参数（如:Mg₂Si的体积分数、剪切温度、剪切时间和剪切速率）对半固态Mg₂Si/AM60镁基复合材料的稳态表观粘度的影响规律,并建立了半固态Mg₂Si/AM60镁基复合材料的流变模型。在计算机模拟软件二次开发的平台上,将上述建立的稳态表观粘度模型嵌入模拟软件,成功地模拟了Mg₂Si/AM60镁基复合材料圆盘件的半固态流变成形的充型凝固过程,并对可能出现的铸造缺陷进行了预测,为流变压铸工艺提供了理论指导。进行了该复合材料的流变压铸试验,分析了铸件的微观组织特征。与液态压铸相比,半固态流变压铸可改善铸件的微观组织。