精煉。精煉過程中,精煉勺浸入鎂合金液的2/3處,激烈的由上至下攪拌合金液直至液面出現鏡面光澤為止。在攪拌中,不斷地往合金液面上撒精煉熔劑。精煉完畢,清除液面上的溶劑和浮渣,再輕輕撒上一層覆蓋劑。降溫到適宜溫度靜置直至夾雜充分上浮或下沉,后進行扒渣;
[0044]6、鎂合金高壓鑄造
[0045]將精煉好的高導熱耐腐蝕鎂合金溫度調至適宜的澆注溫度;充分預熱壓鑄金屬模具;調整壓鑄機參數至最優:如設定低速速度為0.1?0.6m/s,高速速度為I?8m/s,鑄造壓力為60?llOMPa。壓鑄工藝參數應該根據壓鑄機的實際情況,在上述壓鑄工藝參數范圍內對壓鑄工藝參數行進調整,直至獲得合格的壓鑄件。
[0046]據模具產品的體積大小確定好每次進液量,將高導熱耐腐蝕鎂合金液澆入壓射嘴進行壓射,即獲得高導熱耐腐蝕鎂合金壓鑄件。
[0047]本發明的Mg-3.5Sm-0.8Zn_0.2Ca_0.5Mn高導熱耐腐蝕鎂合金材料在20°C條件下,導熱率為120W/ (m.K),在72小時標準鹽霧試驗的腐蝕速率小于lmg/cm2.D,抗拉強度大于190MPa,屈服強度大于130MPa,延伸率大于7%,可以用作電子器件的散熱系統結構材料。
[0048]實施例2:
[0049]25公斤Mg-2Sm-l.5Zn_0.5Ca_0.5Mn高導熱耐腐蝕鎂合金(即該鎂合金的成分含量為:2wt.% Sm,0.5wt.% Mn,1.5wt.% Zn 和 0.5wt.% Ca,余量為 Mg)及其制備方法。
[0050]1、備料以及對純Zn錠、Mg-1O% Mn中間合金、Mg-30% Ca中間合金和Mg-20% Sm中間合金進行預熱。備料適當考慮燒損后按重量百分比稱取原材料。所使用的原材料介紹如下:Mg-Mn中間合金的成分含量1wt.% Mn,余量為Mg ;Mg-Ca中間合金的成分含量為30wt.% Ca,余量為Mg ;Mg-Sm中間合金的成分含量為20wt.% Sm,余量為Mg。
[0051]2、純鎂錠熔化
[0052]將全部純鎂錠以盡量緊密的方式放進井式電阻坩禍爐,在坩禍底部和純鎂錠表面均勻撒上一些硫磺粉。用坩禍蓋將坩禍密閉,通入由體SF6和N2組成的保護氣體,加熱升溫,使全部純鎂錠在二氧化硫和保護氣體下完全熔化,將鎂熔液溫度控制在700?780V ;
[0053]3、添加合金元素Mn
[0054]合金元素Mn是通過加入含Mg-1O% Mn中間合金的來實現的。鎂液溫度升至700°C以上,將預熱好的Mg-1O% Mn中間合金分批加入到鎂熔液中,保溫直至Mg-1O % Mn中間合金全部熔化;
[0055]4、添加合金元素Zn、Ca、Sm
[0056]鎂液溫度升至710°C以上,將預熱后的純Zn錠、Mg-30% Ca中間合金和Mg_20% Sm中間合金分別加入上述鎂熔液中,保溫直至Zn錠、Mg-30% Ca中間合金和Mg-20% Sm中間合金全部熔化;
[0057]5、鎂合金精煉
[0058]鎂液溫度升至730°C以上,開始加入鎂合金專用精煉劑進行精煉,精煉過程中,精煉勺浸入鎂合金液的2/3處,激烈的由上至下攪拌合金液直至液面出現鏡面光澤為止。在攪拌中,不斷地往合金液面上撒精煉熔劑。精煉完畢,清除液面上的溶劑和浮渣,再輕輕撒上一層覆蓋劑。溫度降至在適宜溫度靜置使夾雜充分上浮或下沉,進行扒渣;
[0059]6、鎂合金鑄造
[0060]將精煉好的高導熱耐腐蝕鎂合金溫度調至適宜的澆注溫度;充分預熱金屬模具;將高導熱耐腐蝕鎂合金液澆入模具,即獲得鑄件。
[0061]本發明的Mg-2Sm-L 5Zn-0.5Ca-0.5Mn高導熱耐腐蝕鎂合金材料在20°C條件下,導熱率為120.33ff/(m.K),在72小時標準鹽霧試驗的腐蝕速率小于lmg/cm2.D,抗拉強度大于190MPa,屈服強度大于130MPa,延伸率大于2%,可以用作電子器件的散熱系統結構材料。
[0062]以上詳細描述了本發明的較佳具體實施例。應當理解,本領域的普通技術人員無需創造性勞動就可以根據本發明的構思作出諸多修改和變化。因此,凡本技術領域中技術人員依本發明的構思在現有技術的基礎上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術方案,皆應在由權利要求書所確定的保護范圍內。
【主權項】
1.一種高導熱耐腐蝕鎂合金,其特征在于,所述鎂合金的成分如下: Sm的含量為1.5?6wt.% ; Mn的含量為0.3?2.5wt.% ; Zn的含量為0.5?3wt.% ; Ca的含量為0.0Ol?1.2wt.% ; 其余為Mg和不可避免的雜質元素。2.根據權利要求1所述的一種高導熱耐腐蝕鎂合金的制備方法,其特征在于,Sm的含量為 1.5 ?3.5wt.%。3.根據權利要求1所述的一種高導熱耐腐蝕鎂合金的制備方法,其特征在于,Mn的含量為 0.3 ?2.2wt.%o4.根據權利要求1所述的一種高導熱耐腐蝕鎂合金的制備方法,其特征在于,Zn的含量為 0.5 ?1.0wt.%o5.根據權利要求1所述的一種高導熱耐腐蝕鎂合金的制備方法,其特征在于,Ca的含量為 0.001 ?0.6wt.%。6.根據權利要求1所述的一種高導熱耐腐蝕鎂合金的制備方法,其特征在于,包括如下步驟: (1)在保護氣氛下,純鎂錠完全熔化得到鎂熔液,所述鎂熔液的溫度控制在700?780°C之間; (2)所述鎂熔液溫度保持在700°C以上,將Mn元素的原料加入所述鎂熔液,得到第二合金熔液; (3)所述第二合金熔液溫度保持在710°C以上,將Zn元素的原料、Ca元素的原料、Sm元素的原料加入所述第二合金熔液,得到第三合金熔液; (4)所述第三合金熔液溫度保持在730°C以上,將精煉劑加入所述第三合金熔液,攪拌的同時繼續在所述第三合金熔液的液面撒精煉熔劑,直至液面出現鏡面光澤,得到第四合金熔液; (5)清除所述第四合金熔液的液面上的精煉溶劑和浮渣,在液面撒上覆蓋劑;靜置冷卻,待雜質充分上浮或下沉,除去所述雜質,得到第五合金熔液; (6)所述第五合金熔液調至合適溫度后澆注到充分預熱過的金屬型鑄造模具中凝固成鑄件;或將所述第五合金熔液澆注到冷室壓鑄機中進行高壓鑄造或者低壓鑄造生產壓鑄件;或待所述第五合金熔液冷卻凝固后進行乳制、鍛造。7.根據權利要求6所述的一種高導熱耐腐蝕鎂合金的制備方法,其特征在于,所述純鎂錠在井式電阻坩鍋爐中完全熔化。8.根據權利要求6所述的一種高導熱耐腐蝕鎂合金的制備方法,其特征在于,所述保護氣體為SF#PN2。9.根據權利要求6所述的一種高導熱耐腐蝕鎂合金的制備方法,其特征在于,步驟(2)中所述Mn元素的原料為Mg-Mn中間合金,將所述Mg-Mn中間合金預熱至合適溫度后加入所述鎂熔液中,保溫一段時間直至所述Mg-Mn中間合金全部熔化。10.根據權利要求6所述的一種高導熱耐腐蝕鎂合金的制備方法,其特征在于,步驟(3)中所述Zn元素的原料為純Zn錠,所述Ca元素的原料為Mg-Ca中間合金,所述Sm元素的原料為Mg-Sm中間合金;將所述純Zn錠、所述Mg-Ca中間合金和所述Mg-Sm中間合金預熱至合適溫度,然后加入所述第二合金熔液中,保溫一段時間直至純Zn錠、所述Mg-Ca中間合金和所述Mg-Sm中間合金全部恪化。
【專利摘要】本發明公開了一種高導熱耐腐蝕鎂合金,該鎂合金的成分含量如下:Sm的含量為1.5~6wt.%,Mn的含量為0.3~2.5wt.%,Zn的含量為0.5~3wt.%,Ca的含量為0.001~1.2wt.%,其余為Mg。該鎂合金以Mg-Sm中間合金,Mg-Mn中間合金,純Zn錠,Mg-Ca中間合金,純鎂錠為原料制成。本發明的鎂合金在20℃條件下,導熱率大于100W/(m·K),在72小時標準中性鹽霧試驗的腐蝕速率小于1mg/cm2.D,鑄錠抗拉強度大于190MPa,屈服強度大于130MPa,延伸率大于7%。
【IPC分類】C22C23/06, C22C23/04, C22C23/00, C22C1/03
【公開號】CN105088038
【申請號】CN201510541263
【發明人】李德江, 李麗, 張鈺筆, 曾小勤, 丁文江
【申請人】上海交通大學
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2015年8月28日