[发明专利]高导热可压铸Mg-Y-Zr系多元镁合金及其制备方法

摘要

一种高导热压铸耐腐蚀镁合金，该镁合金的成分含量为Y的含量为1.5~4wt.%，Mn的含量为0.001~1wt.%，Zn的含量为0.001~2wt.%，Ca的含量为0.001~1wt.%，Zr的含量为0.4~0.8wt.%，其余为Mg。以Mg-Y中间合金（其中Y代表La\Ce\Pr\Sm\Y中的一种或几种任意组合）、Mg-Zr中间合金、纯Mg锭为原料，或以此为基础加入Mg-Mn中间合金、Mg-Ca中间合金或纯Zn锭的一种或二种任意组合，或以此为基础同时加入含Mn、Ca、Zn三种元素的纯锭或者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-Zr中间合金、Mg-Mn中间合金、Mg-Ca中间合金、纯Zn锭和Mg-Y中间合金的二种或多种，采用镁合金专用精炼剂精炼后制成铸件或制成坯锭。本发明的镁合金在25℃条件下，时效后导热率大于100W/(m·K)，在72小时标准中性盐雾试验的腐蚀速率小于1mg/cm².D，压铸铸锭抗拉强度为140~190MPa，屈服强度大于100MPa，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。

主权项

 一种高导热压铸耐腐蚀镁合金，该镁合金的成分含量为：Y的含量为1.5〜4wt.%；Mn的含量为0.001〜1wt.%，Zn的含量为0. 001〜2wt.%，Ca的含量为0.001〜1wt.%，Zr的含量为0.4〜0.8wt.%，其余为 Mg；根据权利要求1所述的高导热压铸耐腐蚀镁合金，其特征在于：所述的Y的含量为1.5〜4wt.%；根据权利要求1所述的高导热压铸耐腐蚀镁合金，其特征在于：所述的Mn的含量为0. 001〜1wt.%；根据权利要求1所述的高导热压铸耐腐蚀镁合金，其特征在于：所述的Zn的含量为0. 001〜2wt.%；根据权利要求1所述的高导热压铸耐腐蚀镁合金，其特征在于：所述的Ca的含量为0. 001〜1wt.%；一种制备权利要求1所述的高导热压铸耐腐蚀镁合金的方法，其特征在于该方法包括下述步骤：(1) 以纯镁锭作为镁合金中的镁元素的原料，以Mg‑Y中间合金作为镁合金中的Y元素的原料，以Mg‑Mn中间合金或Mn粉、MnCl₂熔剂作为镁合金中的锰元素的原料，以Mg‑Ca中间合金或纯Ca作为镁合金中的钙元素的原料，以纯Zn锭作为镁合金中的锌元素的原料，适当考虑烧损后，按上述镁合金成分的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埚炉中，在保护气体SF₆和N₂下完全熔化，将镁熔液温度控制在700〜780℃之间；(3) 镁液温度升至700℃以上，若需加入Mn元素，则将称量好的Mg‑Mn中间合金在预热炉中预热到合适温度后加入镁熔液中，保温一定时间直至Mg‑Mn中间合金全部熔化；或将称量好的纯Mn粉撒入镁熔液中，或添加计量好的MnCl₂熔剂；(4) 若需加入Zn\Ca中的一种或2种元素，则可将纯Zn锭、Mg‑Ca中间合金同Mg‑Y中间合金一道在预热炉中预热到合适温度后，待镁液温度升至710℃以上，则将其同Mg‑Y合金一道加入镁熔液中，保温直至纯Zn锭、Mg‑Ca中间合金的一种或二种和Mg‑Y中间合金全部熔化；(5) 镁液温度升至730℃以上，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；温度降至在适宜温度静止，使夹杂充分上浮或下沉，而后扒渣；(6) 调至特定温度后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冷室压铸机高压铸造生产压铸件；或将镁合金熔液进行低压铸造；或将浇注后的镁合金铸锭进行挤压生产或者轧制、锻造。