一种镁合金及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种儀合金及其制备方法和应用。
【背景技术】
[0002] 金属儀在所有的工程金属中最显著的特点就是质量轻，它的密度只有1. 78g/cm3， 约为钢的2/9,侣的2/3,是迄今具有工程应用价值的最轻金属材料。而且，儀合金具有较高 的比强度和比刚度、更好的减震性能W及更强的抗福射能力等一系列优点。随着电子产品 向轻薄化和多功能化方向发展，高强度高导热的儀合金成为重要的候选结构材料。
[0003] 电子产品由于通常需要复杂精密的结构件，因此压铸合金成为常用的结构件。目 前常用的压铸儀合金属于AZ91系列合金，该类合金具有良好的铸造性能及机械强度，经时 效处理后的材料的强度甚至可W超过化104侣合金，因此得到广泛应用。但是，AZ91系列 合金的导热系数只有70W/(m · K)，远低于铸造侣合金所具有的100W/(m · K) W上的导热系 数。因此，将现有低导热系数的儀合金作为电子产品的零部件极大地影响了电子产品对散 热的要求。
[0004] 另外，作为电子产品的结构件，还需要儀合金具有较好的耐腐蚀性能，W满足器件 加工W及使用要求。 阳〇化]因此，迫切需要一种既具有优良的机械性能，又具有高导热系数，同时具有良好耐 腐蚀性的儀合金，W便满足电子产品发展的需求。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于克服现有的儀合金材料导热系数低的技术问题，提供一种儀合 金及其制备方法和应用，该儀合金不仅具有较高的机械性能，并且还具有高的导热系数和 优异的耐腐蚀性能。
[0007] 根据本发明的第一个方面，本发明提供了一种儀合金，m亥儀合金的总量为基准， W重量百分比计，该儀合金含有W下元素：
[0008] 敍 2-3.5%, R 0.01-0 2%, Μη 0.8-1.5%, F 芭 0-0.01%, Cu 0-0.01%, Ni 0-0.01%, Co 0-0.01%, Sn 0-0.01%, Ca 0-0.01%， Mg 94.74-97.19%,
[0009] R为A1和/或化。
[0010] 根据本发明的第二个方面，本发明提供了一种儀合金，W该儀合金的总量为基准， W重量百分比计，该儀合金含有W下元素：
[0011] 税 2-3.5%, 反 化01-0.2%, Μη 0.8-1.5%, Fe 0-0.01%, Cu 0-0,01%, Ni 0-0.01%, Co Q-化的縣， Sn 0-0.01%,
[0012] Ca o-aol%, 余量为镑， 阳01引 R为A1和/或化。
[0014] 根据本发明的第Ξ个方面，本发明提供了一种儀合金的制备方法，该方法包括将 儀合金原料进行烙炼，并将烙炼得到的合金液进行诱铸，冷却后得到儀合金，其中，所述儀 合金原料的组成使得得到的儀合金为根据本发明的儀合金。
[0015] 根据本发明的第四个方面，本发明提供了根据本发明的儀合金作为导热结构材料 的应用。
[0016] 本发明提供的儀合金显示出良好的综合机械性能，不仅具有较高的强度和硬度， 而且具有较高的延伸率，能够加工成具有各种形状和厚薄的结构元件。更重要的是，本发 明提供的儀合金具有良好的导热性能，导热系数一般为100W/(m · K) W上，甚至能够达到 120W/(m-K) W上。并且，本发明提供的儀合金还具有优异的耐腐蚀性能，能满足对耐腐蚀 性能要求苛刻的使用环境的要求。
[0017] 本发明提供的儀合金适于作为对导热性能和耐腐蚀性能要求较高的结构材料，特 别是作为电子产品的结构件。
【具体实施方式】
[001引本发明提供了一种儀合金，W该儀合金的总量为基准，W重量百分比计，该儀合金 含有W下元素：
[0019] Ce 2-3.5%, 民 0.0!-0.2%, Μη 0.8-1.5%, Fe 0-0.01%，
[0020] Cu 0-0.01%, Μ 0-0.01%， Co 0-0.01%, 細 0-0.01%, Ca 0-0.01%， Mg 94.74-97.19%。
[0021] 本发明的儀合金含有Ce元素。Ce元素可w增大儀合金中的合金结晶溫度的间隔， 因此可W显著改善儀合金的铸造性能，同时，Ce元素在儀合金中具有较大的固溶度，而且随 着烙炼后溫度的降低，可W析出强化相。因此，Ce元素的加入可W提高儀合金的屈服强度 和铸造特性。在本发明中，W儀合金的总量为基准，W重量百分比计，Ce元素的含量为不低 于2%，优选为不低于2. 2%。从进一步提高儀合金的导热性能的角度出发，在本发明中，W 儀合金的总量为基准，W重量百分比计，Ce元素的含量为不高于3. 5%。优选地，W儀合金 的总量为基准，W重量百分比计，Ce元素的含量为不高于3%。
[0022] 本发明的儀合金含有A1元素和/或化元素。A1元素和化元素可W改善儀合金 的铸造性能和机械性能。下文中，将选自A1和化的一种元素或者两种的组合的记为R。本 发明中，W儀合金的总量为基准，W重量百分比计，R的含量为0. 01 % W上，优选为0. 1 % W 上。在使儀合金具有较高的机械性能的前提下，从进一步提高儀合金的导热性能和耐腐蚀 性能的角度出发，W儀合金的总量为基准，W重量百分比计，R的含量为不高于0. 2%。
[0023] 本发明的儀合金含有Μη元素。适量的Μη元素可W提高儀合金的腐蚀性能，并且 Μη元素可W与儀合金中的杂质元素 Fe形成高烙点的沉淀而析出，从而净化儀合金的烙体。 同时，适量Μη元素的引入还可W改善合金的铸造性能。本发明中，W儀合金的总量为基准， W重量百分比计，Μη元素的含量为0. 8 % W上，优选为0. 9 % W上。但是，儀合金中Μη元素 含量过高时，儀合金的导热性能下降，对耐腐蚀性能也具有不利影响。在本发明中，W儀合 金的总量为基准，W重量百分比计，Μη元素的含量为不高于1. 5%，优选为不高于1. 4%。
[0024] FeXu、Ni、Co、Sn和化对儀合金的耐腐蚀性能具有不利影响，在含量过高时，还对 儀合金的导热性能具有不利影响。根据本发明的儀合金，W儀合金的总量为基准，W重量百 分比计，所述儀合金中，Fe、化、化、Co、Sn和化的含量各自为不高于0. 01%。 阳0巧]根据本发明的儀合金允许存在少量其它金属元素，如Y、Sc、La、Pr、化I、化、Sm、Eu、 Gd、化、Dy、Ho、Er、Tm、化、Lu、Be、Zr、Li、Na、Κ、Sr、Ba、Ga、In、Ge、訊、Bi、V、Nb、Cr、Mo、W、 民6、1'〇、加、？(1、？巾、六容和六11中的一种、两种或兰种^上。^儀合金的总量为基准，^重量百 分比计，上述其它金属元素的总量不高于0. 2%，优选不高于0. 1 %。
[00%] FeXu、化、Co、Sn和化W及所述其它金属元素可W来源于制备合金时合金原料中 的杂质，也可W来源于制备合金时作为合金的一种组成元素而添加的原料。
[0027] 在本发明的一个优选实例中，W该儀合金的总量为基准，W重量百分比计，该儀合 金含有W下元素：
[0028] Ce 2-3.5%, 民 0.01-0.2%, Μη 0.8-1.5%， re 0-0.01%, Cu 04).01%， Ni 0-0.01%, Co 0-0.01%，
[0029] 细 0-0.01%, 说 0-0.01%， 余量为儀，
[0030] R为A1和/或化。
[0031] 根据该优选的实例，所述儀合金可W含有上述其它金属元素中的一种或两种W 上，也可W不含有上述其它金属元素。
[0032] 可W采用常规方法来制备所述儀合金。具体地，可W将儀合金原料进行烙炼，并将 烙炼得到的合金液进行诱铸，冷却后得到儀合金，其中，所述儀合金原料的组成使得得到的 儀合金为本发明提供的儀合金。
[0033] 选择合金原料的组成从而得到具有预期组成的合金的方法是本领域技术人员所 公知的，本文不再详述。
[0034] 根据本发明，所述烙炼一般可W在700-750°C的溫度下进行，烙炼的时间一般可W 为20-60分钟。为了避免儀合金烙体在烙炼过程中与空气接触而氧化，在烙炼时，可W采用 覆盖剂进行烙体保护，也可W采用氮气加六氣化硫气体保护，还可W进行惰性气体保护。所 述覆盖剂可W为儀合金冶炼领域的常规选择，例如可W为MgClz、KC1、化C1和CaFz中的一 种或两种W上。从进一步提高制备的儀合金的成分均匀性的角度出发，在烙炼过程中，进行 吹氣揽拌。所述氣气优选为纯度为99. 99% W上的高纯氣气。
[0035] 根据本发明，从进一步提高最终制备的儀合金的强度的角度出发，优选将制备的 儀合金进行时效处理，所述