一种高导热压铸耐腐蚀镁合金，该镁合金的成分含量为Sm的含量为2〜5wt.%，Zn的含量为0.6〜1wt.%，Ca的含量为0.001〜2wt.%，Mn的含量为 0.5〜2wt.%，其余为 Mg。以 Mg-Sm中间合金、Mg-Mn 中间合金、纯 Mg锭为原料，或以此为基础加入Mg-Ca中间合金或纯Zn与Mg-Ca中间合金制成多元镁合金。纯镁锭熔化后，根据所配置合金成分适当加入Mg-Mn中间合金、Mg-Sm中间合金，并依据需要加入Mg-Ca中间合金或纯Zn锭与Mg-Ca中间合金，采用镁合金专用精炼剂精炼后制成铸件或制成坯锭。本发明专利技术的镁合金在25℃条件下，时效后导热率大于100W/(m·K)，压铸铸锭抗拉强度为120〜240MPa，屈服强度大于100MPa，延伸率大于4%，由于较好的机械性能，可用作电子器件的散热系统结构材料。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种导热率高耐腐蚀性好，且适合高压铸造的镁合金及其制备方法，属于金属材料领域。
技术介绍
航空航天、汽车和3C产品的散热材料不仅追求低密度、高强度，而且要求具有良好的导热性能。虽然镁合金密度低、比强度高，但纯镁室温导热系数为156.W(m.K) ―1，仅为相同条件下纯铝的65.4%。常用可压铸商用镁合金有Mg-Al系、Mg-RE系。Mg-Al系AZ91、AM60B、AZ80综合性能良好得到广泛运用，但其室温(20°C )热导率小于61 ff.(m.K) 'Mg-RE系中的WE系具有优良的力学性能，能进行压铸生产，但WE43、WE91、EW75其20°C室温热导率均小于51 ff.(m.K) ―1。而另外一些Mg-Zn系镁合金则具有比较高的导热系数，比如 ZE41、Mg-Zn-Sn(CN 102251161A), Mg-Zn-Sn-Ca(CN 102560210A)、Mg-Zn-Si (CN 101709418 A)等，其 20°C 室温热导率高达 110 ff.(m.K)、某些 Mg-Ca系镁合金(Mg-Ca-Sn)在25°C条件下，导热率大于126.3W (m.K) '含锌、稀土的镁合金ZE41，其抗拉强度为 205 MPa,200C 时的导热系数为 123.1 ff(m.K) ；CN 101709418 A(一种导热镁合金及其制备方法)中含锌、硅的镁合金，其抗拉强度为265-380 MPa,200C时的导热系数大于100 ff.(m.K) ―1 ；CN101709418中添加RE，其导热率并没有受严重影响。因此，若开发一种高导热可压铸镁合金，一种途径是考虑以Mg-RE系为基础，添加对热导率降低趋势较小的Zn、Ca元素，以期通过多元合金化的作用来提高可压铸镁合金的室温导热性能。Mg-RE压铸镁合金与常用商用镁合金AZ91相比，一个很大问题是其耐腐蚀性能差。其中杂质元素Ni\Co\Fe\Cu为其重要的影响因素。考虑添加适量的Mn\Ca元素能将杂质元素置换，增加熔体的纯净度，从而提高Mg-RE合金的耐腐蚀性。Ca还能起到细晶强化的效果，提高力学性能，且对Mg合金导热率降低程度较缓;Mn价格低廉，不仅能置换杂质，还能起到晶粒细化的效果，尤其是在变形加工过程中，其对晶粒细化的效果优于传统的Mg-RE系细化剂Zr。故可以尝试在Mg-RE系合金中应耐腐蚀与力学性能的要求添加Ca\Mn中的一种或两种。日本专利CN102586662A指出，Mg-(1.5_3wt.%)La- (0.2-0.6wt.%)Mn - (0.5-1.5wt.%) Zn可以用于压铸生产，室温热导率可能大于100ff.(m.K)、而CN 102312144 A也是一种Mg-RE-Mn系合金，这里它将添加元素Zn用Ca取代，将稀土 La元素扩充，并将稀土和猛元素的权利要求范围扩大到1wt.%。该合金主要是针对生物植入应用件开发。此外，去掉RE元素的添加专利CN101392344A所代表的Mg-Zn-Mn-Ca系因其良好的生物相容性也被应用与医药材料中。类似的专利还有CN101503764A与CN101629260A，他们同属于Mg-Zn-Mn-Ca系，仅仅是所述权利中各元素配比范围不同。可见，Mg-Mn系性能优良，用途广泛，不仅可以用于高导热的压铸件中，也可用于生物医药材料。本专利技术专利的思想是将Mg-Mn系与Mg-Sm系的优点结合，据应用需求添加适量能细化晶粒、提高合金燃点及耐腐蚀性，且对热导率下降影响甚微的Ca元素，来开发具有高导热、高强度、综合性能良好的可压铸镁合金。
技术实现思路
1、本专利技术的目的。本专利技术的目的是提供一种导热率和比强度高、且耐腐蚀的镁合金，该镁合金材料在20°C条件下，时效后导热率大于10W/(m.K)，压铸铸锭抗拉强度为120?240MPa，屈服强度大于lOOMPa，延伸率大于4%，可用作电子器件的散热系统结构材料及抗腐蚀与高导热适用场合。本专利技术的另一个目的是提供一种导热率和强度都比较高且耐腐蚀的镁合金的制备方法。2、本专利技术所采用的技术方案。一种高导热压铸耐腐蚀镁合金，该镁合金的成分含量为:Sm的含量为2?5wt.%，Mn的含量为0.5?2wt.%，Ca的含量为0.001?1.2wt.%，其余为Mg和不可避免的杂质元素。在本专利技术的高导热压铸耐腐蚀镁合金，所述的Sm的含量优选为为2?5wt.%。在本专利技术的高导热压铸耐腐蚀镁合金，所述的Mn的含量优选为0.5?2wt.%。在本专利技术的高导热压铸耐腐蚀镁合金，所述的Ca的含量优选为0.001?2wt.%。在本专利技术的高导热压铸耐腐蚀镁合金中，其余含量为Mg及其它不可避免的杂质元素。一种制备本专利技术的高导热压铸耐腐蚀镁合金的方法，该方法包括下述步骤: (1)按产品所需性能合理确定是否以Mg-Sm-Mn为基加入Ca生成Mg-Sm-Mn多元镁合金。以纯镁锭作为镁合金中的镁元素的原料，以Mg-Sm中间合金作为镁合金中稀土元素的原料，以Mg-Mn中间合金或纯Mn粉或MnC12作为镁合金中锰元素的原料，以Mg-Ca中间合金作为镁合金中妈元素的原料，上述镁合金成分按确定的多元镁合金中所需元素考虑烧损后，按照重量百分比称取相应的原料 (2)将全部纯镁锭放进井式电阻坩祸炉中，在保护气体SF6和N2下完全熔化，将镁熔液温度控制在700?780°C之间； (3)镁液温度升至710°C以上，将称量好的Mg-Ca中间合金单独或与Mg-Mn中间合金一道在预热炉中预热到适宜温度后加入镁熔液中，保温直中间合金全部熔化，或在加入预热后的Mg-Ca中间合金的同时加入Mn粉或者MnC12熔剂； (4)将称量好的Mg-Sm中间合金单独或与其它所需元素的中间合金一起在预热炉中预热到适宜温度。镁液温度升至710°C以上，分别将预热后的原材料加入镁熔液中，保温直至各合金原料全部熔化； (5)镁液温度升至740°C以上，开始加入镁合金专用精炼剂进行精炼，精炼过程中，精炼勺浸入镁合金液的2/3处，激烈的由上至下搅拌合金液直至液面出现镜面光泽为止。在搅拌中，不断地往合金液面上撒精炼熔剂。精炼完毕，清除液面上的溶剂和浮渣，再轻轻撒上一层覆盖剂。温度降至在730°C静置使夹杂充分上浮或下沉，进行扒渣； (6)温度调至合适温度，将镁合金熔液浇注到充分预热过的金属型铸造模具中凝固成铸件；或将镁合金熔液浇注到压铸机中进行高压铸造或者低压铸造生产压铸件；或进行挤压生产；或进行轧制、锻造。制备本专利技术的高导热耐腐蚀镁合金的方法包括有熔炼过程和压铸过程以及变形处理。其中，高压铸造过程:采用压铸机对熔炼好的高导热耐腐蚀镁合金进行高压铸造。低压铸造过程:采用低压铸造机对熔炼后的熔液进行低压铸造。变形处理:利用挤压设备进行挤压生产，或利用轧制设备进行轧制，利用锻造设备进行锻造。一种制备本专利技术的高导热耐腐蚀镁合金的方法，其中，熔炼过程和本专利技术的高导热耐腐蚀镁合金的方法的步骤(1)-(5)相同，故省略。高压铸造、挤压、锻造、乳制过程步骤分别为(7)、(8)、(9)、(10)。(7)将精炼好的高导热耐腐蚀镁合金温度调至适宜温度，通过模温机将压铸金属模具的温度调至160度以上，调整低速速度到合适，高速速度为2?10 m/s本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高导热压铸耐腐蚀镁合金，该镁合金的成分含量为：Sm 的含量为 2〜5wt.%， Ca 的含量为 0. 001〜1.2wt.%， Mn 的含量为 0.5〜2wt.%，其余为 Mg。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：周银鹏，李丽，汪时宜，李德江，赵华，曾小勤，
申请(专利权)人：苏州慧驰轻合金精密成型科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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