流变成形是21世纪最具前景的轻合金复杂结构件近净成形技术之一。镁合金作为一种轻质金属结构材料,在汽车轻量化方面有很好的应用前景。发展新型的且适合流变成形的镁合金,是一个重要研究方向。本文首先建立流变成形两步热力学计算方法,结合实验研究AZ91镁合金的流变成形的工艺性能,在此基础上设计和优化流变成形专用的Mg-Al-Sr合金成分。根据流变成形的工艺流程,建立了流变成形两步热力学计算方法,该方法能够计算相析出、液相成分、相含量、凝固区间、成形窗口、固相分数对温度的敏感性,能够预测和优化适用于流变成形的合金成分。系统研究了AZ91合金在R-SQC（流变挤压铸造）成形工艺条件下的凝固行为、显微组织形成规律与力学性能。研究发现,R-SQC可以有效减少AZ91合金气孔缺陷,细化凝固组织,进而提高力学性能。随半固态浆料中固相含量的增加,AZ91合金中α-Mg相的平均晶粒尺寸和体积分数增加,β-Mg₁₇Al₁₂的含量增加,合金的强度和延展性降低。流变成形两步热力学计算表明,在R-SQC工艺条件下,随着Mg-9Al-1Zn合金半固态浆料中固相分数的增加,凝固组织中脆性相β-Mg₁₇Al₁₂体积分数增加,Mg-9Al-1Zn适合于低固相分数的R-SQC,不适合于高固相分数的R-SQC。根据流变成形两步热力学计算,随着Al、Sr含量的增加,Mg-Al-Sr合金的凝固区间减小,成形窗口增大,温度敏感性降低,随Al含量增加,β相含量增加,随Sr含量增加,β相含量减少。适合于流变成形的Mg-Al-Sr合金的成分范围为Mg-（5⁷）Al-（3⁵）Sr。