[发明专利]耐热高强Al-Si系合金及其制备方法

权利要求书

1.一种Al-Si系合金，其特征在于，所述Al-Si系合金包括Al基体、Si、SiC粒子和C掺杂型TiB₂粒子，基于100wt％的所述Al-Si系合金，Si的含量为8.0wt％-18.0wt％，所述C掺杂型TiB₂粒子具有TiB₂的晶体结构且掺杂有微量C元素，所述C掺杂型TiB₂粒子中C的质量百分比为0.2wt％-5wt％。

2.根据权利要求1所述的Al-Si系合金，其特征在于，所述SiC粒子在所述Al基体中呈微骨架构型。

3.根据权利要求2所述的Al-Si系合金，其特征在于，所述微骨架构型包括链状微骨架构型、枝状微骨架构型、网状微骨架构型中的至少一种。

4.根据权利要求2或3所述的Al-Si系合金，其特征在于，所述C掺杂型TiB₂粒子中的一部分与SiC粒子协同形成所述微骨架构型，所述C掺杂型TiB₂粒子中的另一部分弥散分布。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的Al-Si系合金，其特征在于，所述SiC粒子和所述C掺杂型TiB₂粒子的尺寸为微米级和/或纳米级。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的Al-Si系合金，其特征在于，所述SiC粒子和所述C掺杂型TiB₂粒子为原位生成。

7.根据权利要求1所述的Al-Si系合金，其特征在于，所述Al-Si系合金还包括Cu、Ni、Mg、Fe、Mn、Cr、V、Zr中的至少一种，

其中，基于100wt％的所述Al-Si系合金，Cu的含量为1.0wt％-6.0wt％，Ni的含量为0.5wt％-3.5wt％，Mg的含量为0.5wt％-2.0wt％，Fe的含量小于等于1.5wt％，Mn的含量小于等于1.0wt％，V的含量小于等于1.0wt％，Cr的含量小于等于0.8wt％，Zr的含量小于等于0.5wt％。

8.一种根据权利要求1至7中任一项所述的Al-Si系合金的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括：

向熔炼炉中加入第一部分铝源，升温熔化至750℃-900℃时向熔体中加入硅源，保证熔体中Si的含量为20.0wt％-25.0wt％；

待硅源完全溶解后，升温至780℃-950℃，加入TiCB-Al晶种合金，保温15min-60min，基于熔体的总重量，所述TiCB-Al晶种合金的添加量为1.0wt％-10.0wt％；

待反应完成后，向合金熔体中加入第二部分铝源，保证在浇注后得到的所述Al-Si系合金中，基于100wt％的所述Al-Si系合金，Si的含量为8.0wt％-18.0wt％，

其中，所述TiCB-Al晶种合金包含TiC_B@TiBC粒子，基于100wt％的所述TiCB-Al晶种合金，所述TiC_B@TiBC粒子的含量为1.0wt％-6.0wt％，所述TiC_B@TiBC粒子包括核部和壳部，所述核部包含B掺杂型TiC_B，所述壳部包覆所述核部的至少一部分并包含TiBC三元相，其中，B掺杂型TiCB是指B原子占据TiC_x晶体的C空位而形成的TiCB相，TiBC三元相是指由Ti、B和C组成的三元相，其中，x＜1。

9.根据权利要求8所述的制造方法，其特征在于，所述制造方法还包括：

在加入TiCB-Al晶种合金的步骤之后，加入铁源、锰源、锆源，待溶解后向合金熔体中加入所述第二部分铝源。

10.根据权利要求9所述的制造方法，其特征在于，所述制造方法还包括：

在加入所述第二部分铝源后，调整熔体温度至720℃-780℃，并向熔体中添加铜源、镍源、镁源、铬源、钒源；

待铜源、镍源、镁源、铬源、钒源溶解后，将熔体温度保持在730℃-780℃，对熔体进行精炼处理10min-30min；

浇注得到所述Al-Si系合金。