快速凝固技术能够显著细化晶粒,大幅度地提高材料的综合性能,为镁合金的广泛应用提供了一种可行的途径。应用快速凝固技术制备高强镁合金是当今的研究热点。本研究利用雾化技术将液流破碎成细小液滴,在自制的双辊甩带机上用熔体旋铸法制备了AZ91镁合金薄片;考察了双辊转速、喷嘴孔径、喷铸高度、熔体压射氩气压力、液流破碎氩气压力等工艺因素对薄片外观尺寸、显微组织及其力学性能的影响,得到了一组可获得优良组织性能薄片的工艺参数;研究了薄片在各热处理状态下的微观组织及其力学性能的稳定性;并初步探讨了快速凝固薄片挤压工艺对所得棒材的组织性能的影响,获得了其力学性能比普通铸造挤压棒材有所提高的快速凝固挤压棒材。实验结果表明,利用双辊熔体旋铸法制备AZ91薄片的过程中,各工艺参数对薄片的厚度、长度、宽度、微观组织及性能均有一定影响,其中双辊转速和液流破碎氩气压力的作用最显著,随着双辊转速和液流破碎氩气压力的提高,薄片的宏观尺寸减小,晶粒细化,显微硬度提高。优化的工艺组合为:双辊线速度25.12m/s,喷嘴孔径φ1mm,喷铸高度100mm,熔体压射Ar气压力0.1MPa,液流破碎Ar气压力0.3MPa,由此工艺参数获得的薄片细碎,长度约为8mm,厚度约为0.15mm,晶粒尺寸约为1~3μm,薄片的平均显微硬度为98.05Hv,与普通铸态的相比有很大提高。在不同工艺参数条件下对AZ91快速凝固薄片进行热处理研究,并对其组织和性能进行分析,实验结果发现在200℃温度下保温4小时后,其显微组织中析出的Mg17Al12相沿晶界呈项链状分布,此时的晶粒尺寸与热处理前相当,显微硬度提高到113.74Hv,而在200℃以上热处理时发现晶粒有不同程度的增大。这说明在200℃以内,AZ91快速凝固镁合金薄片的组织性能稳定,能够保持其快速凝固特性。实验将AZ91快速凝固薄片经机械破碎后挤压成棒材,并考察不同工艺条件下挤压棒材的组织性能变化。研究发现,在挤压温度为400℃,挤压速度为0.1m/min时,以快速凝固镁合金薄片为坯料,可以制备出组织性能良好的镁合金棒材。