自蔓延合成技术因其合成迅速、工艺简单、节能等优点成为制备化合物及复合材料的新技术。特别是铝及铝合金的新一代晶粒细化剂Al-Ti-C中间合金的制备中显示出独特的优越性,自蔓延合成方法较好地解决了产物TiC含量低、细化相TiAl₃、TiC分布不均等问题。虽然自蔓延合成法制备TiC/Al复合材料的研究已取得很大进展,但是对自蔓延合成Al-Ti-C中间合金晶粒细化剂的反应过程、组织转变规律及结构形成机理研究甚少,自蔓延合成法制备的Al-Ti-C中间合金还未曾接受工业化应用评价,还有需要解决的问题。本文采用激光引燃自蔓延合成技术制备Al-Ti-C中间合金。探讨了激光工艺参数对自蔓延合成Al-Ti-C中间合金的产物相组成及组织形貌的影响。激光器工作参数对制备的中间合金组织特征影响很大,通过对激光器工作参数的调整,制备出内含数量适中、形貌良好、弥散分布TiAl₃和TiC颗粒的中间合金。采用X-ray衍射仪、电子探针、扫描电镜和差热分析仪检测中间合金的形成机制及组织形态。合成的Al-Ti-C中间合金由针状TiAl₃和TiC粒子两相组成;在自蔓延过程中,在680℃时出现块状TiAl₃,700℃时TiAl₃由块状转变为近球状;780℃时TiAl₃转变为针状;850℃时,针状TiAl₃开始分解并出现少量的TiC粒子,此时C在铝液中没有润湿;1000℃时,C在铝液中完全润湿,TiAl₃分解完毕,生成的是TiC粒子。最终,TiAl₃在过饱和Al-Ti熔体中析出,呈现颗粒状,合成后的Al-Ti-C中间合金由块状TiAl₃、TiC粒子和Al三相组成。预制样中添加TiH₂对制备出的Al-Ti-C中间合金的微观组织有重要影响。TiH2的加入使合成颗粒TiAl₃和TiC分布弥散、直径约0.5-1μm,中间合金组织形貌及构成良好。研究了中间合金的微观形貌、添加量、保温时间、保温温度、Ti/C质量比和稀释处理等工艺参数对纯铝细化效果的影响。细化实验表明,考虑生成相的存在形式以及工业生产等因素,保温温度选择在750℃,保温时间为5min。选用Ti/C比为8,添加量为0.1%的中间合金,细化工业纯铝性能最为理想（平均晶粒尺寸110μm）。预制样中添加TiH₂制备出的中间合金细化纯铝,细化后晶粒平均尺寸100μm。采用稀释后的中间合金进行细化工业纯铝,细化效果更为理想平均晶粒尺寸约95μm。结合试验验证了“Ti在TiC颗粒表面富集生成AlTi₃C过渡区承担异质形核核心”的晶粒细化机制。