零件的半固態(tài)成形可分為兩個階段：等軸晶組織坯料制備和半固態(tài)成形，等軸晶組織又稱非枝晶組織，沒有這種組織的錠坯，半固態(tài)成形是無法進(jìn)行的，因此制備等軸晶組織錠坯是一道非常重要的工序。
　　等軸晶是怎樣形成的
　　金屬熔體在常規(guī)鑄造過程中，首先形成樹枝狀晶體、柱狀晶體或粗大的等軸狀晶體，它們顯著提高熔體黏度，降低熔體流動性，在平靜狀態(tài)下凝固的組織如圖1左所示，為樹枝狀組織，常稱枝晶組織。如果熔體凝固過程中對其強(qiáng)烈攪拌，則形成的樹枝狀晶在剪切力作用被打碎，均勻地分布于熔體中，凝固后便會形成球狀的等軸晶組織（圖1右及圖2）。

　　其中有被打碎支晶的熔體黏度較低，有較好的流動性。典型的半固態(tài)組織由細(xì)小球形初晶顆粒和殘余熔體組成，這種半固態(tài)漿料具有獨(dú)特的流變學(xué)特性，即具有觸變性和偽塑性。這種流變性能好壞可用表觀黏度η表征，影響η大小的因素主要有：漿料中固相顆粒的體積分?jǐn)?shù)fs、顆料形狀、粒度分布、顆粒間的相互作用及聚焦?fàn)顟B(tài)、漿料的剪切速率r、冷卻速度等。Mg-30Zn合金的典型半固態(tài)組織如圖2所示，具有這種組織的合金具有優(yōu)異的性能。
　　影響半固態(tài)合金組織的因素有：攪拌方式、剪切速度、熔體溫度、冷卻速度、攪拌時間等。在攪拌作用下，熔體中凝固的枝晶被打碎，枝晶碎片在流動熔體下逐漸球化，最終形成細(xì)小均勻球狀組織，球化速率取決剪切強(qiáng)度和攪拌速度。

　　球狀組織半固態(tài)漿料的制備
　　可按原材料所處的狀態(tài)將制備球狀組織半固態(tài)漿料的制備工世分為三類：液態(tài)法、固相法和其他方法。
　　機(jī)械攪拌法
　　液態(tài)法是利用機(jī)械攪拌、電磁場攪拌和超聲波等處理鎂熔體，破碎初生的樹枝狀枝晶，從而形成細(xì)小的球狀組織。此兩種方法獲得了較多的應(yīng)用。機(jī)械攪拌法是應(yīng)用最早的制備半固態(tài)漿料的工藝，有間歇式的，也有連續(xù)式的，有些裝置的工藝參數(shù)（攪拌溫度、攪拌速度、冷卻速度等）很難控制，沒有獲得實(shí)際應(yīng)用。日本科學(xué)家對AZ91D鎂合金機(jī)械攪拌法制備漿料的工藝及組織演變規(guī)律作了系統(tǒng)研究，其中長岡技術(shù)科學(xué)大學(xué)的裝備如圖3所示，不但在研究中得到應(yīng)用，而且有一定的商業(yè)使用價值。

　　在此裝置內(nèi)可通入SF6與CO2混合氣（比例為1∶100），以防鎂合金在攪拌時發(fā)生氧化和燃燒。攪拌在鋼坩堝內(nèi)進(jìn)行，熔體溫度由熱電偶控制，攪拌完成后將坩堝放入水槽內(nèi)冷卻，使?jié){體凝固。改變攪拌臂長可靈活地控制攪拌強(qiáng)度。半固態(tài)漿料中的固相顆粒隨著攪拌速度和攪拌強(qiáng)度的上升而逐步變成球形。