一种高导热压力铸造镁合金及其制备方法技术

本发明专利技术属于金属材料技术领域，提出一种高导热压力铸造镁合金及其制备方法，高导热压力铸造镁合金主要成分按重量百分数为：镧

【技术实现步骤摘要】
一种高导热压力铸造镁合金及其制备方法


[0001]本专利技术涉及金属材料
，具体涉及一种高导热压力铸造镁合金及其制备方法
。

技术介绍

[0002]在航天航空
、
汽车
、
高精密电子仪器和
3C
产品等工程应用领域，有些部件必须采用具有高导热性能的材料，导热率越大，越有利于将零部件自身的热量迅速导出，不但能有效地降低零部件的工作温度和增加结构件的承载能力，而且能减小零部件在热载荷作用下的变形，从而延长使用寿命
。
[0003]相对于传统的铝合金，镁合金密度小
、
重量轻，减震性能好，但是导热性能差
。
室温下
(20℃)
纯铝的导热率为
237W/(m
·
K)
，纯镁的导热率只有
156W/(m
·
K)。
实际的工程实践中，绝大部分镁需要合金化后才能使用
。
镁进行合金化后，随着加入的合金元素的含量增加，合金的强度能大幅度提高，但导热率呈下降趋势
。
对于常用的压力铸造镁合金，
Mg
‑
Al
系列中的
AZ91D、AM60B、AZ80
等由于良好的综合性能得到广泛的工业运用，但这些合金的室温
(20℃)
导热率小于
60W/(m
·
K)。Mg
‑
RE
系列合金具有优良的力学性能，也能进行压铸生产，但是
AE44
等合金的室温
(20℃)
导热率均小于
80W/(m
·
K)
，从而限制了镁合金作为散热材料的使用
。
[0004]虽然变形镁合金可以提供较高的导热率，但是，制造形状复杂的构件仍需要采用铸造方法，特别是压力铸造方法
。
基于此，提高压力铸造镁合金的导热率，对于扩大铸造镁合金的工业应用范围，实现由加工成本较低的压力铸造工艺代替加工成本较高的挤压或者锻压等工艺，获得性能良好
、
成本低廉的高导热镁合金是十分必要也是迫切需求的
。

技术实现思路

[0005]本专利技术针对现有压力铸造镁合金导热率低的问题，提供了一种高导热压力铸造镁合金及其制备方法，既能提高合金的铸造性能和力学性能，也能提供高导热率
。
[0006]本专利技术提供的技术方案为：一种高导热压力铸造镁合金，各元素重量百分数为：镧
(1.5
～
9.0)
％，铝
(1.0
～
7.0)
％，钕
(0.05
～
2.5)
％，银
(0.02
～
2.0)
％，以及不可避免的杂质元素，其余为镁；单种杂质元素含量不超过
0.2
％，总量不大于
0.5
％；所述镧与铝重量百分数之比不小于
1.5
，银与镧重量百分数之比保持在
0.01
‑
1.3。
[0007]所述高导热压力铸造镁合金各元素重量百分数为：镧
(2.0
～
8.0)
％，铝
(1.5
～
6.0)
％，钕
(0.1
～
2.0)
％，银
(0.1
～
1.5)
％，以及不可避免的杂质元素，其余为镁；单种杂质元素含量不超过
0.2
％，总量不大于
0.5
％；所述镧与铝重量百分数之比不小于
1.3
，银与镧重量百分数之比保持在
0.04
‑
0.8。
[0008]所述高导热压力铸造镁合金各元素重量百分数为：镧
(3.0
～
7.0)
％，铝
(2.0
～
5.0)
％，钕
(0.2
～
1.5)
％，银
(0.3
～
1.0)
％，以及不可避免的杂质元素，其余为镁；单种杂质元素含量不超过
0.2
％，总量不大于
0.5
％；所述镧与铝重量百分数之比不小于
1.0
，银与镧
重量百分数之比保持在
0.05
‑
0.5。
[0009]一种高导热压力铸造镁合金的制备方法，包括步骤如下：
[0010]步骤
1、
纯镁在
CO2和
SF6混合气体的保护下熔炼，完全熔化后添加含有镧
、
铝
、
钕和银的中间镁合金，在正压力下保温不少于
20
分钟；减除正压力，搅拌均匀并除去表面浮渣，静置得到镁合金熔体；
[0011]步骤
2、
将镁合金熔体浇注到压铸机中，进行铸造成型；压铸过程中压铸模预热至
200
～
350℃
，压射时内浇口速度控制在
30
‑
80
米
/
秒，冷却后得到镁合金铸件；
[0012]步骤
3、
将镁合金铸件进行热处理
。
[0013]所述正压力保温压力不低于2个大气压，保温温度不超过
850℃。
[0014]所述热处理温度为
150
ꢀ‑
220℃
，时效时间为
60
‑
600
分钟
。
[0015]所述热处理温度为
170
ꢀ‑
200℃
，时效时间为
120
‑
480
分钟
。
[0016]在铸造过程中，保护气体中
CO2与
SF6气体的体积控制在
99
：
1。
保护气体中的
CO2可以用其他惰性气体代替，比如氮气，氩气或者干燥的空气等
。
需要强调的是，
SF6气体的比例根据需要可以调整，以不产生明火为准
。
这样，能够达到较好的保护效果的同时，成本也较低
。
[0017]作为一种工程应用的导热压铸镁合金，必须同时考虑以下几点：
(1)
具有非常好的铸造性能，比如流动性；
(2)
足够的强度；
(3)
良好的导热性
。Mg
‑
Al
系镁合金是目前工业上应用最为广泛的镁合金之一，具有优秀的铸造性能，非常适合压力铸造方法制造形状复杂的构件，并且能够提供非常好的力学性能，但是
Mg
‑
Al
系镁合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种高导热压力铸造镁合金，其特征在于，所述高导热压力铸造镁合金各元素重量百分数为：镧
(1.5
～
9.0)
％，铝
(1.0
～
7.0)
％，钕
(0.05
～
2.5)
％，银
(0.02
～
2.0)
％，以及不可避免的杂质元素，其余为镁；单种杂质元素含量不超过
0.2
％，总量不大于
0.5
％；所述镧与铝重量百分数之比不小于
1.5
，银与镧重量百分数之比保持在
0.01
‑
1.3。2.
根据权利要求1所述的高导热压力铸造镁合金，其特征在于，所述高导热压力铸造镁合金各元素重量百分数为：镧
(2.0
～
8.0)
％，铝
(1.5
～
6.0)
％，钕
(0.1
～
2.0)
％，银
(0.1
～
1.5)
％，以及不可避免的杂质元素，其余为镁；单种杂质元素含量不超过
0.2
％，总量不大于
0.5
％；所述镧与铝重量百分数之比不小于
1.3
，银与镧重量百分数之比保持在
0.04
‑
0.8。3.
根据权利要求1或2所述的高导热压力铸造镁合金，其特征在于，所述高导热压力铸造镁合金各元素重量百分数为：镧
(3.0
～
7.0)
％，铝
(2.0
～
5.0)
％，钕
(0.2
～
1.5)
％，银
(0.3
～
...

【专利技术属性】
技术研发人员：张二林，曹三青，梁树华，
申请(专利权)人：深圳市英伦博创轻合金技术有限公司，
类型：发明
国别省市：