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在常规铸造下,过共晶A1-Si-Fe合金的组织中包含粗大的初晶硅和针状富铁相(A15FeSi),而且容易产生铸造缺陷。搅拌摩擦加工(FSP)技术对合金中的硬脆相有显著的细化效果；而半固态触变成形温度低,铸造缺陷少,能够显著提高工件的综合力学性能。基于此,本文主要利用FSP技术与半固态重熔相结合,制备过共晶A1-Si-Fe合金半固态触变成型坯料。重点研究了经FSP后组织中硬脆第二相的细化规律,半固态重熔过程中球状a-A1相的形成、形态和大小演变规律、以及硬脆第二相(硅相、富铁相)的粗化规律和动力学等问题。得出以下主要结论：选择不同的搅拌转速(750r/min、1050r/min、1500r/min)对过共晶A1-Si-Fe合金进行FSP加工,发现铸态组织中的第二相得到了显著细化,而随着搅拌转速的升高,平均粒径由3.2μm转变为3.8μm,细化效果略有减弱。然后以750r/min对过共晶A1-Si-Fe合金进行1道次、2道次、3道次搅拌摩擦加工后,组织中第二相的平均粒径由3.2μm变为2.6μm,细化效果略有增强。经过FSP细化后,对坯料进行半固态重熔发现,只要保温到一定时间,坯料组织中都出现了球状α-A1相。球状α-A1相的形成和演变过程是：首先是A1晶粒边界逐渐发生共晶熔化,形成液膜；当温度升高或者时间延长时,液相越来越多,A1晶粒表面逐渐溶解,使其形成游离的球状a-A1相；随着温度升高和时间进一步延长,球状a-A1相越来越圆整,同时直径逐渐减小,数量逐渐减少。半固态重熔过程中,硅相的平均粒径随着时间的延长,急剧增大,形态变差,棱角更加分明。而且硅相的粗化过程遵循LSW理论：d”-dn0=kt。当FSP加工的转速为750r/min时,硅相粗化指数n为0.83；当转速升高到1050r/min时,指数也随着增加到0.99；当转速为1500r/min时,指数增加到1.03。所以,随着FSP搅拌转速升高,半固态重熔时硅相粗化速率相对缓慢。进一步分析,当FSP转速为750r/min时,半固态重熔时硅相长大激活能为638kJ/mol,当转速为1050r/min时,硅相粗化激活能为665kJ/mol,当转速为1500r/min时,激活能增加到707kJ/mol。所以,随着FSP转速的升高,半固态重熔时硅相粗化所需的激活能增加,说明FSP对半固态重熔时硅相粗化的激活作用逐渐下降。在半固态重熔过程中,富铁相随着时间的延长,发生粗化现象。粗化过程也遵循LSW理论。未经FSP的铸态组织中富铁相的粗化指数n为7.7,而经过FSP后,富铁相的粗化指数n为1.45。显然,经过FSP后,富铁相粗化速率增加。综合上述分析,通过对过共晶A1-Si-Fe合金组织中球状a-A1相的演变和硬脆第二相粗化过程的研究,为获得具有一定体积分数α-A1相和圆整细小的硬脆第二相组织提供了理论依据。同时本文对过共晶Al-Si-Fe合金产品的半固态近净成形具有重要意义,为其它含有硬脆第二相的材料半固态成形和组织控制提供借鉴。