[发明专利]快速固化高温铝铁硅合金

权利要求书

1.一种制备高强度轻质合金部件的方法，其包括：

将高能流朝向局部区域中的前体材料引导以熔化所述局部区域中的所述前体材料的一部分，其中所述前体材料包括铝、硅以及铁；以及

以大于或等于1.0×10⁵ K/秒的速度冷却被熔融的前体材料以形成包括稳定Al_xFe_ySi_z相的固态高强度轻质合金部件，其中x在4至5或7.2至7.6的范围内，y为1.5至2.2，并且z为1。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述固态高强度轻质合金部件包括大于或等于50体积%的所述稳定Al_xFe_ySi_z相。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述稳定Al_xFe_ySi_z相具有由Al₄Fe_1.7Si或Al₅Fe₂Si表示的化学式，其中组成包括大于或等于64.5至小于或等于66原子量%的铝；24.5原子量%的铁；以及大于或等于9.5至小于或等于11原子量%的硅。

4.如权利要求1所述的方法，其中所述稳定Al_xFe_ySi_z相具有0.7509 nm的（a）晶格参数及0.7594 nm的（c）晶格参数以及P6₃/mmc的空间群。

5.如权利要求1所述的方法，其中所述前体材料还包括小于或等于0.5质量%的选自由以下组成的组的合金化元素：锰、铜及其组合，其中所述稳定Al_xFe_ySi_z相是通过并入所述合金化元素以将具有由Al_7.4Fe₂Si表示的化学式的中间相转换成六方晶体结构而形成。

6.如权利要求1所述的方法，其中所述熔融前体材料的冷却是以大于或等于1.0×10⁷K/秒的速度进行。

7.如权利要求1所述的方法，其中所述高能流的引导是选自由以下组成的组的工艺：直接金属激光烧结、电子束直接金属熔化系统及其组合，其中所述局部区域内的温度升到大于或等于997℃。

8.如权利要求1所述的方法，其中所述前体材料是粉末材料。

9.如权利要求8所述的方法，其中所述粉末材料是元素粉末的组合或预合金化粉末。

10.如权利要求1所述的方法，其中所述局部区域具有小于或等于100 μm³的体积尺寸。