【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于工业用镁合金材料，尤其涉及一种兼具高强韧高导电可钎焊的耐热镁合金及其制备方法。
技术介绍
1、镁合金是目前世界上最轻的工程结构金属，其密度仅为铝合金的2/3，且随着镁合金强度、导电导热性、耐热性及相关防护技术等的迅速发展，镁合金在航空航天领域简单承重构件上的应用快速增加，已成为航空航天、武器装备、交通领域等轻量化的理想材料。
2、近年来，随着航空航天、交通、武器装备等领域的电子信号传输部件对轻量化需求迫切，对镁合金材料提出了的极高的综合性能要求：1)高强高韧的力学性能(抗拉强度≥360mpa、延伸率≥10％)；2)高导电性能(≥19ms/m)；3)耐热性能，服役环境温度200℃(200℃抗拉强度≥200mpa)；4)由于电子信号或微波信号的传输通道是由多层空间密封组成的，内部结构复杂，无法通过机加工的方式获得，需要通过多层镁合金材料钎焊组合而成，目前镁合金焊接温度大于400℃，要求镁合金材料在钎焊工艺过程中，母材性能下降幅度小(在350～450℃温度下钎焊后本体材料抗拉强度下降≤10％)。总之，这些领域要求镁合金具备高强度高韧性的同时还必须满足高导电、耐热、可钎焊等综合性能。
3、现有镁合金系的上述性能见表1，可以发现镁合金的耐热可钎焊性能和导电性能是相斥的，通过合金化并结合多种强化手段可以提高镁合金的强韧性和耐热性，但不可避免的会严重影响合金的导电性能。比如：①mg-re系合金的强度、耐热性和可钎焊性能是所有镁合金中最优异的，但是其韧性差，电导率最低，相比纯镁下降80％左右，机理是稀土元素
4、表1现有镁合金系的性能比较
5、
6、
7、研究表明，mg-zn系合金强韧性高，传统方法是添加稀土元素，与mg、zn等形成一些特殊的化合物，这些化合物具有耐热特性，可以提高材料的耐热性能，但是大幅度降低合金的导电性能，会严重抑制信号的传输效率，不适用于信号传输部件。例如：
8、专利cn116657009a公开了“一种高强高导热镁合金及其制备方法”，其成分重量百分比为：zn：5.0～8.0％；cu：0.5～3.0％，zr：0.1～1％；mn：0～1％，sr：0～1％，la：0.5～3％，ce：0.5～3％，余量包含mg以及不可避免的杂质。其镁合金材料仅针对热导率和屈服强度以及伸长率进行的研究，并未公开关于如何提高镁合金材料的导电率和高温性能的技术方案和
技术实现思路
。并且，上述镁合金主要是用半固态触变注射成型技术进行加工，属于铸造镁合金领域，不能用于塑性加工变形，其组织与性能远低于变形镁合金，不能应用于信号传输部件等结构件。
9、北京有色金属研究总院2022年代晓腾硕士论文“mg-6zn-xce合金导热性能研究[d]”第38页中电导率结果表明添加0.5、1.0、1.5wt.％ce到mg-6zn合金中导致其电导率从19.0分别下降至18.5、18.1、17.8，严重影响合金的导电性能。
10、北京有色金属研究总院2022年刘艳辉博士论文“mg-zn-sn-cu合金组织调控、力学性能与电磁屏蔽性能研究[d]”中第108页中公布的mg-6zn-3sn-xcu(x＝0，0.5，1，1.5wt.％)合金的电导率分别为12.2、12.5、12.7、13ms/m，电导率低，在mg-zn合金中添加sn会导致其电导率产生较大幅度的下降。
11、目前尚未有高强韧高导电耐热镁合金的专利或文章公开和报道，所以提供一种同时具备高强韧(力学性能)、高导电率、耐热(可高温200℃服役)、可钎焊的镁合金对扩大镁合金的应用将具有十分重要的意义。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本专利技术提出了本专利技术的目的是提供一种同时具备高强韧高导电可钎焊的耐热镁合金及其制备加工方法。所述mg-zn-mn-cu-ag-ca系镁合金中，通过引入zn、cu、ag、ca、mn等元素，借助锻造、挤压、轧制等变形工艺和时效处理，使合金同时具备高强韧高导电可钎焊以及耐热特性。
2、本申请通过添加合金元素制备镁合金，对镁电导率影响小，还可形成高温稳定相，提高合金的耐热性能，再结合多向锻造开坯+挤压/轧制/锻造等组合变形方式，大幅度提高合金的强韧性，最终可开发出高强韧高导电可钎焊的耐热镁合金。
3、本申请提供一种兼具高强韧高导电可钎焊的耐热镁合金，按质量百分比，所述镁合金的组分含量为zn含量为5.0％～8.0％，mn含量为0.5％～1.5％，cu含量为0.5～3.5％，ag含量为0.05～3.5％，ca含量为0.01～1.5％，余量为mg。
4、在一些优选地实施方案中，所述镁合金中，zn含量为5.5～6.2％，mn含量为0.8～1.2％，cu含量为1.0～1.5％，ag含量为0.1～1％，ca含量为0.1～0.5％，余量为mg。
5、在一些优选地实施方案中，所述镁合金中杂质含量≤0.003％；在一些更优选地实施方案中，所述镁合金中杂质fe含量≤0.003％。
6、zn：zn元素是合金的主要强化元素，在镁基体中最大固溶度为6.2wt.％，在固溶度随温度的降低而急剧下降，室温固溶度几乎为零，因此，zn元素可时效强化，其时效析出相mgzn2相与集体共格，强化效果好，且zn原子半径与镁接近，固溶在基体内引起的晶格畸变量小，对电导率的影响就小，是镁合金实现高强韧高导电最理想主合金元素。
7、mn：mn元素不与mg、zn元素形成化合物，在高温时快速析出，析出相以单质形式存在，不与基体共格，对mg电导率影响较小，主要起动态再结晶形核核心，细化晶粒的作用。
8、cu：cu元素在镁基体中固溶度小，提供的导电自由电子多，可与zn反应生成mgcuzn相，该相导电性能高，耐热温度达420℃，分布在晶界上，可提升mg-zn系合金的导电性能、耐热性能和可钎焊性能。
9、ag：ag与mg、zn基体形成mgznag相，可以进一步提高mg-zn系合金的导电性能、耐热性能和可钎焊性能，但不宜过多，过多会消耗zn元素，损失合金强度，耐蚀性能下降，并大幅度提高了材料成本。
10、ca：ca为微量元素，提高高温性能，对电导率影响小，促进强化相mgzn2第二相的析出，并同时起到细化合金晶粒的作用，对提高合金强韧性、耐热性和可钎焊性有重要作用。
11、本专利技术的另一目的是提供上述同时具备高强韧高导电可钎焊的耐本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种兼具高强韧高导电可钎焊的耐热镁合金，按质量百分比，所述镁合金的组分含量为：Zn含量为5.0％～8.0％，Mn含量为0.5％～1.5％，Cu含量为0.5～3.5％，Ag含量为0.05～3.5％，Ca含量为0.01～1.5％，余量为Mg。
2.根据前述权利要求所述的一种兼具高强韧高导电可钎焊的耐热镁合金，所述镁合金的组分含量为：Zn含量为5.5～6.2％，Mn含量为0.8～1.2％，Cu含量为1.0～1.5％，Ag含量为0.1～1％，Ca含量为0.1～0.5％，余量为Mg。
3.一种前述任一项权利要求所述的兼具高强韧高导电可钎焊的耐热镁合金的制备方法，包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种兼具高强韧高导电可钎焊的耐热镁合金的制备方法，其中，所述锻造开坯和/或组合变形的温度为300～390℃。
5.根据权利要求3所述的一种兼具高强韧高导电可钎焊的耐热镁合金的制备方法，其中，所述组合变形选自以下组的任意一种或几种：挤压、轧制、锻造。
6.根据权利要求3所述的一种兼具高强韧高导电可钎焊的耐热镁合金的制备方法，其中，所
7.根据权利要求3所述的一种兼具高强韧高导电可钎焊的耐热镁合金的制备方法，其中，所述时效强韧化处理，采用分段处理，具体步骤为：在80～100℃保温1～24h，然后提升温度至160～220℃保温12～96h。
8.根据权利要求3所述的一种兼具高强韧高导电可钎焊的耐热镁合金的制备方法，其中，所述离线淬火温度350～400℃，保温1.5～2h。
9.根据权利要求3所述的一种兼具高强韧高导电可钎焊的耐热镁合金的制备方法，其中，所述步骤2)和/或步骤3)中采用气体进行保护；气体为氩气和四氟乙烷混合气体，二者体积比例为15～20:1。
10.根据权利要求3所述的一种兼具高强韧高导电可钎焊的耐热镁合金的制备方法，其中，所述步骤2)中保持搅拌状态；优选地，采用机械搅拌和/或电磁搅拌。
...【技术特征摘要】
1.一种兼具高强韧高导电可钎焊的耐热镁合金，按质量百分比，所述镁合金的组分含量为：zn含量为5.0％～8.0％，mn含量为0.5％～1.5％，cu含量为0.5～3.5％，ag含量为0.05～3.5％，ca含量为0.01～1.5％，余量为mg。
2.根据前述权利要求所述的一种兼具高强韧高导电可钎焊的耐热镁合金，所述镁合金的组分含量为：zn含量为5.5～6.2％，mn含量为0.8～1.2％，cu含量为1.0～1.5％，ag含量为0.1～1％，ca含量为0.1～0.5％，余量为mg。
3.一种前述任一项权利要求所述的兼具高强韧高导电可钎焊的耐热镁合金的制备方法，包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种兼具高强韧高导电可钎焊的耐热镁合金的制备方法，其中，所述锻造开坯和/或组合变形的温度为300～390℃。
5.根据权利要求3所述的一种兼具高强韧高导电可钎焊的耐热镁合金的制备方法，其中，所述组合变形选自以下组的任意一种...
【专利技术属性】
技术研发人员：袁家伟，李婷，金承龙，杨成曦，张奎，李兴刚，李永军，马鸣龙，石国梁，孙昭乾，喻冰，张成元，
申请(专利权)人：有研工程技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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