一種鎂合金及其制備方法和應用
【技術領域】
[0001] 本發明設及一種儀合金及其制備方法和應用。
【背景技術】
[0002] 金屬儀在所有的工程金屬中最顯著的特點就是質量輕，它的密度只有1. 78g/cm3， 約為鋼的2/9,侶的2/3,是迄今具有工程應用價值的最輕金屬材料。而且，儀合金具有較高 的比強度和比剛度、更好的減震性能W及更強的抗福射能力等一系列優點。隨著電子產品 向輕薄化和多功能化方向發展，高強度高導熱的儀合金成為重要的候選結構材料。
[0003] 電子產品由于通常需要復雜精密的結構件，因此壓鑄合金成為常用的結構件。目 前常用的壓鑄儀合金屬于AZ91系列合金，該類合金具有良好的鑄造性能及機械強度，經時 效處理后的材料的強度甚至可W超過化104侶合金，因此得到廣泛應用。但是，AZ91系列 合金的導熱系數只有70W/(m · K)，遠低于鑄造侶合金所具有的100W/(m · K) W上的導熱系 數。因此，將現有低導熱系數的儀合金作為電子產品的零部件極大地影響了電子產品對散 熱的要求。
[0004] 另外，作為電子產品的結構件，還需要儀合金具有較好的耐腐蝕性能，W滿足器件 加工W及使用要求。 陽〇化]因此，迫切需要一種既具有優良的機械性能，又具有高導熱系數，同時具有良好耐 腐蝕性的儀合金，W便滿足電子產品發展的需求。
【發明內容】
[0006] 本發明的目的在于克服現有的儀合金材料導熱系數低的技術問題，提供一種儀合 金及其制備方法和應用，該儀合金不僅具有較高的機械性能，并且還具有高的導熱系數和 優異的耐腐蝕性能。
[0007] 根據本發明的第一個方面，本發明提供了一種儀合金，m亥儀合金的總量為基準， W重量百分比計，該儀合金含有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為A1和/或化。
[0010] 根據本發明的第二個方面，本發明提供了一種儀合金，W該儀合金的總量為基準， W重量百分比計，該儀合金含有W下元素：
[0011] 稅 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%, 余量為鎊， 陽01引 R為A1和/或化。
[0014] 根據本發明的第Ξ個方面，本發明提供了一種儀合金的制備方法，該方法包括將 儀合金原料進行烙煉，并將烙煉得到的合金液進行誘鑄，冷卻后得到儀合金，其中，所述儀 合金原料的組成使得得到的儀合金為根據本發明的儀合金。
[0015] 根據本發明的第四個方面，本發明提供了根據本發明的儀合金作為導熱結構材料 的應用。
[0016] 本發明提供的儀合金顯示出良好的綜合機械性能，不僅具有較高的強度和硬度， 而且具有較高的延伸率，能夠加工成具有各種形狀和厚薄的結構元件。更重要的是，本發 明提供的儀合金具有良好的導熱性能，導熱系數一般為100W/(m · K) W上，甚至能夠達到 120W/(m-K) W上。并且，本發明提供的儀合金還具有優異的耐腐蝕性能，能滿足對耐腐蝕 性能要求苛刻的使用環境的要求。
[0017] 本發明提供的儀合金適于作為對導熱性能和耐腐蝕性能要求較高的結構材料，特 別是作為電子產品的結構件。
【具體實施方式】
[001引本發明提供了一種儀合金，W該儀合金的總量為基準，W重量百分比計，該儀合金 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] 本發明的儀合金含有Ce元素。Ce元素可w增大儀合金中的合金結晶溫度的間隔， 因此可W顯著改善儀合金的鑄造性能，同時，Ce元素在儀合金中具有較大的固溶度，而且隨 著烙煉后溫度的降低，可W析出強化相。因此，Ce元素的加入可W提高儀合金的屈服強度 和鑄造特性。在本發明中，W儀合金的總量為基準，W重量百分比計，Ce元素的含量為不低 于2%，優選為不低于2. 2%。從進一步提高儀合金的導熱性能的角度出發，在本發明中，W 儀合金的總量為基準，W重量百分比計，Ce元素的含量為不高于3. 5%。優選地，W儀合金 的總量為基準，W重量百分比計，Ce元素的含量為不高于3%。
[0022] 本發明的儀合金含有A1元素和/或化元素。A1元素和化元素可W改善儀合金 的鑄造性能和機械性能。下文中，將選自A1和化的一種元素或者兩種的組合的記為R。本 發明中，W儀合金的總量為基準，W重量百分比計，R的含量為0. 01 % W上，優選為0. 1 % W 上。在使儀合金具有較高的機械性能的前提下，從進一步提高儀合金的導熱性能和耐腐蝕 性能的角度出發，W儀合金的總量為基準，W重量百分比計，R的含量為不高于0. 2%。
[0023] 本發明的儀合金含有Μη元素。適量的Μη元素可W提高儀合金的腐蝕性能，并且 Μη元素可W與儀合金中的雜質元素 Fe形成高烙點的沉淀而析出，從而凈化儀合金的烙體。 同時，適量Μη元素的引入還可W改善合金的鑄造性能。本發明中，W儀合金的總量為基準， W重量百分比計，Μη元素的含量為0. 8 % W上，優選為0. 9 % W上。但是，儀合金中Μη元素 含量過高時，儀合金的導熱性能下降，對耐腐蝕性能也具有不利影響。在本發明中，W儀合 金的總量為基準，W重量百分比計，Μη元素的含量為不高于1. 5%，優選為不高于1. 4%。
[0024] FeXu、Ni、Co、Sn和化對儀合金的耐腐蝕性能具有不利影響，在含量過高時，還對 儀合金的導熱性能具有不利影響。根據本發明的儀合金，W儀合金的總量為基準，W重量百 分比計，所述儀合金中，Fe、化、化、Co、Sn和化的含量各自為不高于0. 01%。 陽0巧]根據本發明的儀合金允許存在少量其它金屬元素，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中的一種、兩種或蘭種^上。^儀合金的總量為基準，^重量百 分比計，上述其它金屬元素的總量不高于0. 2%，優選不高于0. 1 %。
[00%] FeXu、化、Co、Sn和化W及所述其它金屬元素可W來源于制備合金時合金原料中 的雜質，也可W來源于制備合金時作為合金的一種組成元素而添加的原料。
[0027] 在本發明的一個優選實例中，W該儀合金的總量為基準，W重量百分比計，該儀合 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] 細 0-0.01%, 說 0-0.01%， 余量為儀，
[0030] R為A1和/或化。
[0031] 根據該優選的實例，所述儀合金可W含有上述其它金屬元素中的一種或兩種W 上，也可W不含有上述其它金屬元素。
[0032] 可W采用常規方法來制備所述儀合金。具體地，可W將儀合金原料進行烙煉，并將 烙煉得到的合金液進行誘鑄，冷卻后得到儀合金，其中，所述儀合金原料的組成使得得到的 儀合金為本發明提供的儀合金。
[0033] 選擇合金原料的組成從而得到具有預期組成的合金的方法是本領域技術人員所 公知的，本文不再詳述。
[0034] 根據本發明，所述烙煉一般可W在700-750°C的溫度下進行，烙煉的時間一般可W 為20-60分鐘。為了避免儀合金烙體在烙煉過程中與空氣接觸而氧化，在烙煉時，可W采用 覆蓋劑進行烙體保護，也可W采用氮氣加六氣化硫氣體保護，還可W進行惰性氣體保護。所 述覆蓋劑可W為儀合金冶煉領域的常規選擇，例如可W為MgClz、KC1、化C1和CaFz中的一 種或兩種W上。從進一步提高制備的儀合金的成分均勻性的角度出發，在烙煉過程中，進行 吹氣攬拌。所述氣氣優選為純度為99. 99% W上的高純氣氣。
[0035] 根據本發明，從進一步提高最終制備的儀合金的強度的角度出發，優選將制備的 儀合金進行時效處理，所述