[发明专利]制造结晶铝-铁-硅合金的方法

权利要求书

1.一种制造结晶铝-铁-硅合金的方法，所述方法包括：

提供含铝、铁和硅的复合粉末，其包括非晶相和在25℃的环境温度下具有六方晶体结构的第一结晶相，按重量计，所述复合粉末包含41-55％的铝、33-48％的铁和9-13％的硅；以及

在850℃至950℃的温度下加热所述复合粉末，以将至少一部分所述非晶相转变为所述第一结晶相，并将所述复合粉末转变为结晶铝-铁-硅合金，

其中所述复合粉末不是通过熔融材料的快速凝固形成的，

其中所述第一结晶相是所述结晶铝-铁-硅合金中的主要相，以及

其中所述结晶铝-铁-硅合金不包括非晶相。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述第一结晶相在原子基础上包含64-66.5％的铝、24-25％的铁和9.5-11％的硅。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述第一结晶相表现a=0.7509nm±0.005nm和c=0.7594nm±0.005nm的晶格参数。

4.如权利要求1所述的方法，其中所述第一结晶相表现P6₃/mmc晶体空间群。

5.如权利要求1所述的方法，其中所述第一结晶相的密度小于5.0g/cm³。

6.如权利要求1所述的方法，其中所述结晶铝-铁-硅合金包含第二结晶相，所述第二结晶相表现出正交晶系或三斜晶系的晶体结构中的至少一种，并且其中，按重量计，所述第一结晶相占所述结晶铝-铁-硅合金的大于65％，以及按重量计，所述第二结晶相占所述结晶铝-铁-硅合金的小于32％。

7.如权利要求1所述的方法，其中所述复合粉末在900℃至930℃的温度下加热，以将至少一部分所述非晶相转变为所述第一结晶相，其中所述结晶铝-铁-硅合金包含表现出正交晶系或三斜晶系的晶体结构中的至少一种的第二结晶相，并且其中，按重量计，所述第一结晶相占所述结晶铝-铁-硅合金的大于85％，以及按重量计，所述第二结晶相占所述结晶铝-铁-硅合金的小于15％。

8.如权利要求1所述的方法，其中所述复合粉末通过以下方法制备：

提供粉末形式的含铝、铁和硅的前驱体材料，所述含铝、铁和硅的前驱体材料包括金属粉末混合物或预合金金属粉末中的至少一种；以及

机械合金化所述前驱体材料。

9.一种制造结晶铝-铁-硅合金部件的方法，所述方法包括：

提供含铝、铁和硅的复合粉末，其包括非晶相和在25℃的环境温度下具有六方晶体结构的第一结晶相；

将所述复合粉末引入模具中；

将所述模具中的所述复合粉末在850℃至950℃的温度下加热，持续时间为0.5小时至36小时，以将至少一部分所述非晶相转变为所述第一结晶相，并且将所述复合粉末转变成结晶铝-铁-硅合金，其中所述第一结晶相是所述结晶铝-铁-硅合金中的主要相；以及

将所述结晶铝-铁-硅合金固结在所述模具中，产生固态结晶铝-铁-硅合金部件，

其中使用至少一种选自下组的粉末冶金工艺将所述结晶铝-铁-硅合金固结在所述模具中：压制和热固结。

10.如权利要求9所述的方法，其中所述复合粉末暴露于低于大气压的环境或所述模具中的惰性气体环境中，以及

其中通过在850℃至950℃的温度下加热所述结晶铝-铁-硅合金并对所述结晶铝-铁-硅合金在100kN/m²至500kN/m²的范围内施加压力，持续时间为20秒至40秒，将所述结晶铝-铁-硅合金固结在所述模具中。

11.如权利要求9所述的方法，其中使用烧结将所述结晶铝-铁-硅合金固结在所述模具中。

12.如权利要求9所述的方法，其中使用热压将所述结晶铝-铁-硅合金固结在所述模具中。

13.如权利要求9所述的方法，其中使用至少一种选自下组的粉末冶金工艺将所述结晶铝-铁-硅合金固结在所述模具中：热等静压压制、冷等静压压制和热挤压。