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与Al-Ti-B中间合金相比,Al-Ti-C不仅具有优良的细化效果,而且还能有效避免Al-Ti-B在应用过程中所出现的问题,因此被认为是具有市场前景的一种中间合金。但是由于石墨与熔体的润湿性差,导致TiC粒子难以在铝熔体中合成,同时现有Al-Ti-C中间合金的细化效果不稳定,这严重制约了Al-Ti-C中间合金的工业化生产和推广应用。因此,研究开发出一种适合工业化生产的工艺方法,制备出高效稳定的Al-Ti-C一直是人们追求的目标。在此基础上,本文提出了一种新的Al-Ti-C制备工艺,并对其制备机理进行了较为详尽的讨论。本文研究了不同工艺参数对A1-C合金微观组织的影响,制备出了含有细小颗粒状Al4C3的A1-C合金；然后以A1-C合金作为碳源,提出了一种制备Al-Ti-C中间合金的新工艺,并建立了AI-Ti-Al4C3熔体中TiC粒子的原位反应生成机制；最后就新型Al-Ti-C对铝合金的晶粒细化与强韧化行为进行了研究。本文的主要研究工作如下：(1)工艺参数对A1-C合金微观组织的影响A1-C合金制备过程中,随着保温时间的延长,A14C3颗粒尺寸增大。分析认为,在保温过程中,小颗粒的A14C3发生溶解,提高了熔体中C浓度,促进了大颗粒尺寸A14C3的长大。随着C含量由5%提高至7%时,A14C3颗粒的尺寸明显增大,其三维形貌也由六角片状转为板片状结构；而当C含量进一步提高至10%时,基体中存在大量未反应的石墨,石墨层外围包覆着一层A14C3相,阻止了反应的继续进行。(2)TiC在Al-Ti-Al4C3熔体中的原位反应生成机制采用石墨粉作为碳源时,TiC粒子的聚集倾向明显,三维形貌呈现出不规则的多面体；而采用A1-5C合金作为碳源制备的TiC粒子分散度较好,三维形貌主要表现为空心状及六角板片。造成这种差异的主要原因是TiC粒子的生成机制不同。研究表明,采用A1-5C合金作为碳源时,TiC粒子的合成主要是液—固反应生成机制,即在Al-Ti-Al4C3熔体中,溶解的Ti原子单向扩散至A14C3相表面,并与其发生反应生成TiC粒子。(3)新型高效Al-Ti-C中间合金的制备利用Al-C合金分别制备了Al-5Ti-xC(x=0.3、0.75、1.25)中间合金。结果表明,随着C含量的提高,TiAl3的含量不断减少,TiC粒子数量不断增多,当C含量为1.25%时,基体中几乎不含有TiAl3相；与石墨粉相比,利用A1-C合金作为碳源制备的Al-Ti-C中间合金中的TiC粒子尺寸更加均匀,分布更加弥散,C的吸收率更高。(4) Al-Ti-C中间合金对铝合金的细化与强韧化行为初步研究了Al-5Ti-xC(x=0.3、0.75、1.25)中间合金对铝合金的晶粒细化及强韧化行为,观察分析了细化前后合金微观组织的变化,同时利用电子万能材料试验机、MM200型磨损试验机以及HR-150a洛氏硬度计对合金的力学性能进行了检测。结果表明,Al-5Ti-xC对于铝合金具有优良的细化强化效果,能够明显改善合金的力学性能,优于目前市场上广泛采用的Al-5Ti-1B和Al-5Ti-0.3C中间合金。