半固态金属成形技术自20世纪70年代被提出以来,得到了飞速的发展,现已被誉为21世纪最具有发展前景的近净成形技术之一。该技术打破了传统的液态成形和固态塑性变形的模式,将半固态金属坯料加热到半固态温度区间进行成形,使其具有独特的变形特性和优势。相比于传统的铸造成形工艺,其加工温度低、可以延长模具寿命、改善生产条件和环境、成形性能好；较之锻压成形工艺,其变形抗力低、流动充型性能好、对于复杂零件可一次成形,提高生产率。本文以宽冷凝温度区间的5083铝合金为研究对象,研究了如何采用应变诱导熔化激活(SIMA)法制备半固态坯料,并基于Gleeble3500热压缩模拟试验机分别对铸态和半固态5083铝合金半固态温度区间压缩行为及组织特性进行了分析,此外,对该合金半固态二次加热重熔及触变轧制成形工艺也做了相关研究。研究结果表明：采用大挤压比热挤压为预变形方式的SIMA法可以制备出较理想的5083铝合金半固态坯料,优化的工艺参数为：挤压比为17.36左右,等温温度为605～610℃,保温时间为15～20min。SIMA法制备5083铝合金半固态坯料时,Mn元素的分布基本不受等温热处理温度影响,但Al、Mg元素的分布受温度影响较大,在晶界处偏聚的低熔点相主要由Mg元素构成。5083铝合金半固态非枝晶组织形成过程中,在加热阶段,晶粒一方面发生回复再结晶,另一方面偏聚在晶界处的低熔点液相会渗入小角度晶界中,使晶粒发生分离和破碎；在保温阶段,分离破碎的晶粒在原子扩散与表面张力等驱动力的作用下发生球化,晶粒长大的机制主要是Ostwald熟化和晶粒合并长大共同起作用。5083铝合金半固态热压缩实验结果表明：当其它变形条件相同时,随着变形温度的升高和应变速率的降低,半固态压缩应力也随之降低,且应变速率对应力－应变曲线形状影响较大。在半固态温度区间压缩变形时,该合金铸态坯料整体应力水平明显高于SIMA法制备的半固态坯料；而在固态温度区间内高温压缩变形时,二者曲线特征相似,半固态坯料没有明显优势。当两种不同状态5083铝合金在半固态温度区间内压缩变形时,存在三个典型变形区域,半固态坯料组织中液相均匀分布于各晶粒晶界处,而铸态坯料组织中液相分布位置很不均匀,半固态5083铝合金压缩变形后试样的致密度和均匀性好于铸态材料。二次加热结果表明：晶粒形状以及液相率受二次加热保温时间影响不大,主要受温度影响；二次加热保温时间主要影响晶粒尺寸大小,保温时间过长,会导致半固态晶粒粗大,不利于半固态成形,较理想的SIMA法制备5083铝合金半固态坯料二次加热保温时间为30-40min。一道次触变轧制实验结果表明：触变轧制过程中,球状初生固相颗粒与液相发生了分离,球状初生固相颗粒集中在板材中部,而液相在压力作用下流向板材边部；通过一道次触变轧制可以获得抗拉强度为264.45MPa,延伸率为27.51%的5083铝合金板材。对于5083铝合金,轧制温度控制在600℃C左右较好；且轧制板材的抗拉强度和延伸率随轧制变形量的增大而增大,但当轧制变形量达到80%时,板材边部会产生开裂。5083铝合金触变轧制板材的断裂方式为微孔聚集型的韧性断裂。触变轧制板材冷轧实验结果表明：冷轧后板材的抗拉强度得到明显的提升,比冷轧前平均提高70MPa左右,但延伸率有所下降,只有9～10%。