CN1708597A - 改进的铝合金－碳化硼复合材料 - Google Patents

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Abstract

由下述方法制备一种铸造复合材料：提供一种铝基基体合金并形成自由流动碳化硼颗粒与熔融铝基基体合金的熔融混合物，搅拌之，以使基体合金浸润碳化硼颗粒并使颗粒分布在熔体的整个体积内。然后铸造该熔融混合物。维持熔融混合物流动性的方法有(a)维持基体金属的镁含量低于约0.2重量％，或(b)始于镁含量低于0.2重量％的基体金属，然后在铸造前不久再在混合物中另加镁，或(c)在混合物中存在至少0.2重量％钛。

Description

改进的铝合金-碳化硼复合材料
技术领域
本发明涉及铸造金属基复合材料，以及，更具体地，涉及一种适用作结构材料，特别是中子吸收材料的铸造铝合金-碳化硼金属基体。
背景技术
核能工业界对吸收从而不会释放如废燃料容器内中子的结构材料具有浓厚兴趣。在核工业内，已多年使用碳化硼作为中子吸收材料且已成为符合ASTM标准的商品材料。碳化硼增强的金属基复合材料也已用作轻量结构材料。
以Reynolds Metals公司名义申请并于2000年5月11日出版的国际申请WO 00/26921描述了铝合金-碳化硼复合材料作存储热和废核燃料的中子吸收材料的用途。这类复合材料产品用粉末冶金技术制造，其中，先将铝合金粉末与碳化硼颗粒混合。已经发现，适合作基体的优选铝合金是AA6000系合金，如AA6010合金，它与至少15％碳化硼颗粒混合。AA6000系合金含至少0.25％Mg以及AA6010含至少0.8％Mg。参考文献指出，Al、Mg和Si是可接受的元素，而AA2000，AA3000和AA7000合金不符合要求。
对于制造核工业所需的大工业部件，粉末冶金是一种昂贵的技术。因此，需要有一种更简便且成本较低的方法来生产铝合金-碳化硼复合材料产品。Skibo等的U.S.专利4,786,467描述了一种制造铝合金复合材料的方法，其中要在铝合金基体中加入多种非金属颗粒。在所提及的多种非金属颗粒中，包括碳化硼。但是，文中未给出使用碳化硼颗粒的试验，所述试验主要用碳化硅颗粒进行。在Skibo的方法中，要将碳化硅颗粒混进熔融铝合金，然后搅拌该混合物，以使铝合金浸润颗粒。然后铸造该混合材料。
业已发现，存在某些填料颗粒与金属合金基体之间发生反应的问题，如Hammond等的U.S.专利5,186,234中所述。该专利旨在克服某些情况下遇到的一个问题：熔融复合材料很难铸造，流动性低，且导致不合格产品。这一点在用来容纳在铝基体中含SiC的熔融复合材料的铸造再熔炉内尤其是一个问题。
业已发现，某些合金元素会阻碍金属基复合材料内难熔颗粒的浸润，如Skibo在US 5,083,602中所述，在这种情况下，这类浸润性抑制元素要在合金已浸润颗粒后再加入。该方法并未解决浸润期间镁侵蚀难熔材料的问题，因为据描述，镁在第一(浸润)步骤中是有利于促进浸润的。
Lloyd等人的EP 0 608 299描述了一种方法：将铝颗粒分散在含约0.15～3％Mg的铝合金中且加入了锶以抑制形成尖晶石相，否则会形成尖晶石并减少基体中的镁。
Hansson等的US 5,246,057描述了一种方法：将氧化铝颗粒分散在含起始高浓度Mg的铝合金中，以在氧化铝上形成稳定的尖晶石涂层，然后再通过稀释减少到所要求的镁含量。
Ferrando等的US 5,858,460描述了一种生产航空航天应用铸造复合材料的方法：将碳化硼用于镁-锂或铝-锂合金中，在将它们混进熔融合金之前，先在颗粒表面形成一层银金属涂层。该方法的目的是要克服合金对颗粒的不良浸润性和反应性问题。
Pyzik等的US 5,521,016描述了一种通过用熔融铝合金渗透碳化硼预型体生产铝-碳化硼复合材料的方法。碳化硼颗粒要先用热处理工艺进行钝化。
Rich等的US 3,356,618描述了一种用作核控制棒的复合材料，它由碳化硼或二硼化锆在多种金属中形成，在形成复合材料之前，碳化硼受通过如化学蒸气沉积法涂布的碳化硅或碳化钛涂层的保护。但是基体金属是高温金属，不包括铝合金在内。
Jason S.H.Lo的CA 2,357,323描述了一种应用于制动闸的复合材料，由难熔颗粒、晶须或纤维的预型体，经含1-40％二元金属间颗粒的铝合金浸渗(即模压铸造)而形成，二元金属间颗粒是在浸渗前通过在铝合金中加入第二金属粉末所形成的。金属间颗粒既可在熔融铝中形成，也可在复合材料制成后的热处理中形成。难熔颗粒包括碳化硼以及第二金属包括钛。
本发明的公开
本发明者试图按照Skibo等的US专利4,786,467制造铝合金-碳化硼复合材料产品。但是，在熔融铝中仅能加入极有限量的碳化硼颗粒，混合物就变得太粘而无法铸造了。按照本发明，已经发现，该问题起因于金属基体中存在镁。因此，已经发现，用于结构，例如中子吸收应用的铝合金-碳化硼复合材料可通过以下方法维持其流动性(a)维持基体金属的镁含量低于约0.2重量％或(b)始于镁含量低于0.2重量％的基体金属，然后在铸造前不久再在混合物内另加镁，或(c)在混合物内存在至少0.2重量％钛。复合材料最多可含约10～约40体积％自由流动碳化硼颗粒和约90～约60体积％熔融铝合金。
当控制流动性的方法是维持镁含量低于0.2重量％时，优选镁含量低于约0.1重量％，更优选低于约0.05重量％。
在熔融复合材料保持期间，认为因发生反应而降低了复合材料的流动性。如果采用低镁标准，则锻造合金和铸造合金都能用。
因此，本发明在一方面提供一种制造铸造复合材料的方法，它包含下列步骤：提供一种镁含量低于约0.2重量％的铝基基体合金；制备约10～约25体积％自由流动碳化硼颗粒与约90～约75体积％熔融基体合金的混合物；搅拌该熔融混合物，以使铝合金浸润碳化硼颗粒并使颗粒分布在熔体的整个体积内；然后铸造该熔融混合物。
由此获得的铝复合材料铸件非常适合于下列后续操作：(a)再熔化并铸造成形，(b)挤出和(c)辊压或(d)锻造。
为生产锻造铝合金，优选的组合物是含镁量低于0.2重量％的AA1000系列合金。为生产铸造铝合金，优选的组合物是含约5～10重量％Si和低于0.2重量％镁的铝合金。
碳化硼的加入量一般是满足可铸性的最大可能量。一般占复合材料的10～25体积％，优选约15～20体积％。
即使在复合材料的镁含量较低的情况下，仍存在铝合金基体与碳化硼随时间反应的趋势，因此就限制了复合材料的用途，因为推迟铸造和在再熔时过长的存放时间(holding time)是不可避免会发生的。在此条件下，能加入的碳化硼量也有一个极限，该极限低于在反应较少的其它情况下的一般用量。最后，镁含量的限制在一定程度上限制了应用范围，因为镁会赋予金属基复合材料一些理想的力学性能。
因此，复合材料及其生产方法能作进一步改进以允许较长的存放时间(不论在起始生产中或在再熔化和铸造操作中——从而使它们被特别优选于零件铸造期间或碎片材料回收中的再熔化和铸造操作)和/或较高的碳化硼填充量。本发明的这些改进包括(a)在混合物中含至少0.2重量％钛和/或(b)在铸造前不久再在混合物中另加镁。
因此，本发明在其另一方面提供一种制造复合材料的方法，它包括下列步骤：提供一种含至少0.2重量％钛的铝基基体合金；制备约10～约40体积％碳化硼颗粒与约90～约60体积％熔融基体合金的混合物；搅拌该熔融混合物，以使铝合金浸润碳化硼颗粒并使颗粒分布在熔体的整个体积内；然后铸造该熔融混合物。
本发明的这一方面也提供一种铸造复合材料产品，它包含一种铝合金，该铝合金含有均匀分散在铝合金基体中的碳化硼颗粒，其中，碳化硼颗粒的浓度为10～40体积％，钛的浓度至少为铝加钛的0.2重量％。
为获得钛含量如上的复合材料，用含钛AA1xxx合金是方便的。
在本发明的又一方面，提供一种制造复合材料的方法，它包括下列步骤：提供一种含至少0.2重量％镁的铝基基体合金；制备约10～约25体积％碳化硼颗粒与约90～约75体积％熔融基体合金的混合物；搅拌该熔融混合物，以使铝合金浸润碳化硼颗粒并使颗粒分布在熔体的整个体积内；在熔融混合物内加入镁；在加入镁后20分钟内铸造该熔融混合物；其中镁的加入量把铝合金基体中的镁浓度提高到0.2～0.8重量％。
本发明的这一方面还提供一种铸造复合材料，它包含一种铝合金，该铝合金含0.2～0.8重量％镁和分散在合金基体中的10～25体积％碳化硼难熔颗粒。
按照本发明的再一方面，提供一种制造复合材料的方法，它包括下列步骤：提供一种含镁量低于0.2重量％和含钛量至少0.2重量％的铝基基体合金；制备约10～约40体积％碳化硼颗粒与约90～约60体积％的熔融基体合金的混合物；搅拌该熔融混合物，以使铝合金浸润碳化硼颗粒并使颗粒分布在熔体的整个体积内；在熔融混合物内加入镁；在加入镁后30分钟内铸造该熔融混合物；其中镁的加入量把铝合金基体中的镁浓度提高到0.2重量％或更高。
本发明的这一方面也提供一种铸造复合材料，它包含一种铝合金，该铝合金含0.2重量％或更多镁和10～40体积％分散在合金基体中的碳化硼难熔颗粒，以及复合材料的含钛量至少是铝与钛总量的0.2重量％。优选铝合金基体基本上不含铝化物的金属间化合物。术语“分散”是指颗粒基本上均匀地分布在整个基体中，这是搅拌形成的典型颗粒分布。
此前所指的铝合金优选选自锻造合金如AA2xxx，AA3xxx，AA4xxx或AA6xxx，或铸造合金如AA2xx或AA3xx加加入的钛。
还特别优选镁的存在量不超过基体合金的1.4重量％。
在先前含另加镁的实施方案中，优选镁要在熔融混合物经搅拌后再加入，以使铝合金充分浸润碳化硼并使颗粒分布在整个熔体中，还特别优选镁要在复合材料从混合器转移到铸造机的过程中加入。例如，可以在浇注槽或铁水罐车中进行。还优选在加镁与铸造产品之间的时段内混合复合材料。这种混合优选在形成复合材料的容器内进行以及在用来将复合材料输运到铸造机以铸成产品的浇注槽或铁水罐车内进行。
在先前的实施方案中，特别优选碳化硼难熔材料要以自由流动粉末加进熔融铝中以及混合的方式要以限制夹带进复合材料的气体量的方式进行。
先前的实施方案适用于结构材料，特别适合中子吸收应用。为获得有用的中子吸收性能，要求碳化硼的最低含量为10体积％。碳化硼的最大用量取决于混合物的流动性要求，在不加钛以提高流动性的情况下或在加钛但镁含量高于0.2重量％的情况下，优选碳化硼含量限制为25体积％。
该混合物适用于任何形式的铸造，包括需再熔化和铸造的坯段或板料、铸件或铸锭的直接激冷浇铸，或用任何方便的成型铸造法铸造成形。
在含外加钛的复合材料中，优选部分钛作为涂敷至少部分碳化硼难熔颗粒表面的金属间化合物存在。该金属间化合物还可含硼或硼加铝。难熔颗粒以均匀分散颗粒存在，这是通过搅拌加入合金的自由流动粉末的典型分布。
虽然不愿受任何理论的束缚，但相信钛的加入会导致它与碳化硼颗粒表面发生反应，从而在表面上生成一种稳定的含钛化合物，它不分散在基体中且阻止受基体中铝合金的进一步侵蚀。这些化合物除含钛以外还含硼和/或碳，且可具有各种化学计量或非化学计量的组成。因此复合材料能保持更长的时间而不会因逐渐形成碳化铝等而降低流动性，同时，能加入较高浓度的碳化硼而不会在铸造前损失流动性。稳定化的碳化硼也更耐含镁合金的侵蚀。
业已发现，当钛含量低于铝与钛总量的0.2重量％时，稳定化作用不足以克服流动性的逐渐降低。认为这一点可能与颗粒表面被含钛材料稳定化层的覆盖不足有关。
认为稳定化表面的含钛材料较之如Al-Ti金属间化合物更稳定。按本发明的钛用量，溶液中钛量较少，没有碳化硼，其余的钛以Al-Ti金属间化合物的形式存在。但是，在本发明中，这类Al-Ti金属间化合物似乎在很大程度上被转化为表面稳定化化合物，而且即使在金属基体中能发现Al-Ti金属间化合物，其量也很少。因此较高的钛含量会提高稳定化作用，而钛浓度的有用上限值是涂布和稳定化碳化硼颗粒所需的最大量。超过该上限值，预计过量的钛会形成钛铝化物，其最终会产生不合格的材料性能。因此，本发明中所用的最大钛量优选不超过铝和钛总量的5重量％。
虽然钛能有效地稳定化颗粒，但合金中的镁会取代一种或多种钛表面化合物并开始劣化颗粒。因此含0.2重量％或更多镁的复合材料在铸造前必然被保持一段限定时段，且优选使用含镁量中等的合金(AA2xxx，AA3xxx，AA4xxx，AA6xxx，AA2xx或AA3xx)，非常优选含镁量限制在最多为1.4重量％。
应该理解前文中给出的钛浓度，不论相对于基体合金或复合材料总量，都代表所有形式的钛。已知钛在铝中有一个确定的溶解度极限，超过该极限，则过量的钛会作为包括钛-硼化合物在内的金属间化合物或难熔化合物从溶液中析出。因此规定为含钛量至少0.2％的合金或复合材料包括含溶液中的钛加上以含Ti-Al或Ti-Al-B或Ti-B化合物形式的钛。在合金与复合材料中，钛的百分数都以存在的总钛量除以包括总钛量在内的所有铝合金组分的重量进行计算。钛可以任何方便的形式加入，包括母合金(例如Al-10％Ti母合金)或作为含钛颗粒或粉末加入。
附图简述
图1是显示按照本发明在铝(AA1xxx)基体中含外加钛的复合材料的显微照片。
图2是图1显微照片中一部分的钛元素分布图。
图3是按照本发明的有一个铝(AA6xxx)合金基体但未加钛的复合材料的显微照片。
图4是按照本发明的有一个与图3相同的基体但加入了钛的复合材料的显微照片。
实施本发明的最佳模式
实施例1
采用U.S.专利4,786,467的技术，其中将碳化硼颗粒与具有下列组成的基体合金进行混合来制备复合材料：
                                      表1
基体合金  Si  Fe  Cu  Mg  Zn  Ti
合金1(重量％) 0.54  0.23  0.23  0.91  -  0.004
合金2(重量％) 0.04  0.63  0.085  0.004  0.006  0.015
在合金1(含0.91％Mg)的情况下，当碳化硼仅加入7.5体积％时，混合物就变得非常粘而不能再搅拌。
在合金2(仅含痕量Mg)的情况下，碳化硼加到15体积％时仍不存在任何搅拌问题。然后保持该复合材料1小时，其流动性仍足以进行铸造。从合金2的铸锭上切取样品，在实验室辊压机上辊压到厚度在1.65～2.20mm之间，对这些样品作中子吸收试验。得到平均中子衰减系数为1.06μm/mm。
实施例2
按照U.S.专利4,786,467中描述的方法制备另一复合材料，其中组合了15体积％碳化硼颗粒与仅含0.01重量％Mg的Al-8.7％Si合金。
该材料保持1.5小时后仍有足够的流动性，很易铸造。该基体合金与U.S.5,186,234中公开的常用来制造SiC增强金属基复合材料的合金类似，但Mg含量也仅是痕量而不是对这类合金规定的至少0.3重量％的常规含量。
实施例3
按照U.S.专利4,768,467中的方法制造另一组复合材料，在其中将15体积％的碳化硼颗粒加进含不同外加钛浓度的AA1xxx和AA4xxx基合金中。将在复合材料保持不同时间后测试所得混合物的流动性，测试方法如下：将复合材料铸造成铰接式铸型，其形状为厚6mm的伸长水平条，沿条每36mm有一个分隔限定(restriction)，其中该限定在该点把厚度减少3mm。复合材料在凝固前沿铸型流动的距离是其流动性的量度。超过50mm的“流动性”被认为合格。
在表2中，对一种含0.02重量％Si，0.13重量％Fe，0.003重量％Cu，0.002重量％Mg，0.001重量％Mn，0.002重量％Zn的基础铝合金给出了在不同存放时间测得的流动性。该基础合金还含0.001重量％Ti并在该合金中外加不同的钛量，最多不超过2.0重量％。表2的结果表明，Ti含量低于0.2重量％时，流动性随时间降低，保持约1小时后变成不合格。在钛含量为0.2重量％时，流动性在1小时内仍为可使用状态，随钛加量的增加，流动性随时间的稳定性迅速提高。240mm是一个代表完全充满铸型的值。
                    表2(流动性，单位mm)
                存放时间(分钟)
 Ti  10min  20min  40min  60min
 0.001重量％  120mm  90mm  65mm  30mm
 0.2重量％  130mm  95mm  70mm  50mm
 0.5重量％  212mm  155mm  97mm  70mm
 1.0重量％  240mm  240mm  205mm  195mm
 1.5重量％  240mm  240mm  240mm  240mm
 2.0重量％  240mm  240mm  240mm  240mm
在表3中，对一种含4.2重量％Si，0.12重量％Fe，0.06重量％Cu，0.02重量％Mg，0.16重量％Mn，0.003重量％Zn的AA4xxx型基础铝合金给出了在不同存放时间测得的流动性。该基础合金还含0.07重量％Ti并在该合金中又外加了不同量的钛，使基体的含钛量为1.0重量％。低钛含量混合物的流动性在60分钟就变得不稳定，而1重量％Ti的具有高稳定性。
存放时间(分钟)
                    表3(流动性，单位mm)
                    存放时间(分钟)
 Ti  10min  20min  40min  60min
 0.07重量％  120mm  90mm  60mm  35mm
 1重量％  240mm  240mm  240mm  205mm
对表2中含1重量％钛并保持10分钟后所取的复合材料样品进行金相检查，结果示于图1和图2。该复合材料显示，碳化硼颗粒被覆盖在其表面的小沉积颗粒所装饰。元素分布图(图2)表明，这一层含钛。该层更细致的分析表明已形成了含Ti与B或C的化合物(通常为TiB2或TiC)。颗粒之间的间隙内未见通常在含1重量％Ti的铝基体中大量存在的Ti-Al金属间化合物。
实施例4
制备一种除Mg以外组成与AA6351相同的基体并在其中混合15体积％碳化硼粉末以形成复合材料。在混进碳化硼粉末后立即在混合器内加入足以为基体提供0.6重量％Mg的镁，然后保持该液态复合材料并用螺旋桨搅拌器以500rpm搅拌之。测定施加在螺旋桨上的扭矩随时间的变化。表4给出了随时间增大的扭矩(任意单位)。
                            表4
加镁后的存放时间(分钟) 0 5 10 20 40
  渐增的扭矩(任意单位)     32     37     46     50     57
根据经验，转速为500rpm时超过50单位的扭矩意味着混合物的可铸造性已下降过多。以上实施例表明，在加镁量为0.6％时，该现象出现在加镁后约20分钟。但是，如果在加镁后约20分钟以内铸造该复合材料，则其流动性仍足以铸造。
实施例5
制备以AA6xxx基体为基础且含15体积％碳化硼颗粒和不同钛量的复合材料，并在规定存放时间后加镁。制备一种含1.0重量％Si，0.11重量％Fe，0.001重量％Cu，0.002重量％Mg，0.01重量％Zn的基础铝合金。该基础铝合金还含0.001重量％钛。在制备低钛含量和1重量％Ti含量的起始复合材料后，在存放时间达20和40分钟时如实施例3那样测定流动性，同时加入足以向基体提供0.8重量％Mg的镁，并在继续搅拌2～5分钟后再次测定流动性。2～5分钟是冶金浇注槽内典型的停留时间。表5表明，在低钛含量合金中加入0.8重量％Mg，造成短时间内流动性下降过多，而1重量％Ti对复合材料有足够的稳定化作用，即使加入了0.8重量％Mg，仍然比Ti和Mg含量均低的复合材料更容易铸造。
               表5(流动性，单位mm)
      存放时间(分钟)
    钛加入量     镁加入量 20分钟 40分钟
    0.001重量％     无     90mm     65mm
    0.001重量％     0.8wt％     60mm     35mm
    1重量％     无     240mm     205mm
    1重量％     0.8wt％     160mm     110mm
在两种情况下，样品都在保持40分钟后作金相检查。图3代表碳化硼加入之前未加Ti的复合材料，而图4代表碳化硼加入之前已加了1重量％Ti的复合材料(按照本发明)。在图3中碳化硼受到严重侵蚀，复合材料中明显可见反应生成的碳化铝晶体。在图4中，许多颗粒上存在保护性含钛层，碳化硼受到的侵蚀少得多而且只在局部。

Claims (33)

1.一种制备铸造复合材料的方法，它包括下列步骤：提供一种铝基基体合金；制备约10～约40体积％自由流动碳化硼颗粒与约90～约60体积％所述铝基基体合金的熔体的混合物；搅拌该熔融混合物，以使基体合金浸润碳化硼颗粒并使颗粒分布在熔体的整个体积内；然后铸造该熔融混合物；
该方法的特征在于维持熔融混合物流动性的方法为(a)维持基体金属中的镁含量低于约0.2重量％，或(b)始于镁含量低于0.2重量％的基体金属，然后在铸造前不久再在混合物中另加镁，或(c)在混合物中存在至少0.2重量％钛。
2.按照权利要求1的方法，其特征在于：当通过维持基体金属的镁含量低于0.2重量％来控制流动性时，碳化硼为10～25体积％。
3.按照权利要求2的方法，其特征在于镁含量低于0.1重量％。
4.按照权利要求3的方法，其特征在于镁含量低于0.05重量％。
5.按照权利要求2～4中任何一项的方法，其特征在于碳化硼为15～20体积％。
6.按照权利要求2～5中任何一项的方法，其特征在于该基体合金是一种AA1000型合金或一种包含5～10重量％S i的铝合金。
7.按照权利要求1的方法，其特征在于：当通过始于镁含量低于0.2重量％的基体金属，然后在铸造前不久再在混合物中另加镁来控制流动性时，碳化硼为10～25体积％。
8.按照权利要求7的方法，其特征在于：在熔融复合材料中另加镁，以将铝基体合金中的镁浓度提高到0.2～0.8重量％之间，以及熔融混合物要在加镁后的20分钟内铸造。
9.按照权利要求7的方法，其特征在于其它镁要加入浇注槽或铁水罐车内。
10.按照权利要求7～9中任何一项的方法，其特征在于复合材料在加镁后要进一步搅拌。
11.按照权利要求7～10中任何一项的方法，其特征在于所述铝合金选自AA2xxx，AA3xxx，AA4xxx，AA6xxx，AA2xx或AA3xx合金。
12.按照权利要求1的方法，其特征在于当控制流动性的方法是在复合材料中含至少0.2重量％钛时，要在熔融复合材料中加镁，以将铝基体合金中的镁浓度提高到至少0.2重量％以及碳化硼为10～25体积％。
13.按照权利要求12的方法，其特征在于熔融混合物要在加镁后30分钟内铸造。
14.按照权利要求12的方法，其特征在于复合材料的含钛量低于5重量％。
15.按照权利要求12～14中任何一项的方法，其特征在于铝基体合金中的镁浓度不超过1.4重量％。
16.按照权利要求12～15中任何一项的方法，其特征在于铝合金选自加入钛的AA2xxx，AA3xxx，AA4xxx，AA6xxx，AA2xx或AA3xx合金。
17.按照权利要求1的方法，其特征在于：当控制流动性的方法是复合材料中含至少0.2重量％钛时，铝基合金是加入钛的AA1xxx合金。
18.按照权利要求1的方法，其特征在于复合材料的含钛量低于5重量％。
19.按照权利要求1～17中任何一项的方法，其特征在于铸造混合物被再熔化然后铸造成形。
20.按照权利要求1～17中任何一项的方法，其特征在于铸造混合物被挤出成形。
21.按照权利要求1～17中任何一项的方法，其特征在于铸造混合物被辊压。
22.按照权利要求1～17中任何一项的方法，其特征在于铸造混合物被锻造。
23.按照权利要求1～17中任何一项的方法，其特征在于铸造混合物被形成为一种中子吸收材料。
24.一种铸造复合材料产品，它包含一个铝合金基体，该基体中分散有10～40体积％碳化硼难熔颗粒，所述复合材料含至少0.2重量％钛，以及该铝合金基体具有铸造微观结构。
25.按照权利要求24的铸造复合材料产品，其中该铝合金基体是一种AA1xxx合金。
26.按照权利要求24的铸造复合材料产品，其中该铝合金基体含至少0.2重量％镁。
27.按照权利要求24的铸造复合材料产品，其中该铝合金基体是一种AA2xxx，AA3xxx，AA4xxx，AA6xxx，AA2xx或AA3xx合金。
28.一种铸造复合材料产品，它包含一个铝合金基体，该基体内分散有10～25体积％碳化硼难熔颗粒，所述复合材料含至少0.2重量％镁，以及该铝合金基体具有铸造微观结构。
29.按照权利要求28的铸造复合材料，其中该铝合金是一种AA2xxx，AA3xxx，AA4xxx，AA6xxx，AA2xx或AA3xx合金。
30.按照权利要求28的铸造复合材料，其中该复合材料的含镁量不超过0.8重量％
31.一种铸造复合材料产品，它包含一个铝合金基体，该基体内分散有10～40体积％碳化硼难熔颗粒，其中该铝合金基体含至少0.2重量％镁，该复合材料含至少0.2重量％钛，以及该铝合金基体具有铸造微观结构。
32.按照权利要求31的铸造复合材料，其中该铝合金是一种AA2xxx，AA3xxx，AA4xxx，AA6xxx，AA2xx或AA3xx合金。
33.按照权利要求31的铸造复合材料，其中该铝合金基体的含镁量不超过1.4重量％。
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