[发明专利]一种高导热、耐蚀、耐热压铸镁合金及其制造方法

说明书

本发明公开了一种高导热、耐蚀、耐热压铸镁合金，其化学元素质量百分配比为：La 1.0～6.0％，Al 2.0～4.5％，Mn 0.05～0.5％，Ca 0.16～1.5％，Sr0.02～1.5％，余量为镁和其他不可避免的杂质。相应地，本发明还公开了一种上述高导热、耐蚀、耐热压铸镁合金的制造方法，其包括步骤：包括步骤：(1)将纯镁和纯铝放入熔炼炉中完全熔化；(2)加入Mg‑Mn、Mg‑Ca、Mg‑Sr、Mg‑La中间合金，完全熔化；(3)精炼；(4)浇铸。本发明所述的高导热、耐蚀、耐热压铸镁合金采用压铸加工，具有高导热、耐蚀、耐热性，且室温力学性能优良的优点。

技术领域

本发明涉及一种有色金属材料及其制造方法，尤其涉及采用压铸加工技术的镁合金及其制造方法。

背景技术

镁及其合金是最轻的金属结构材料，密度仅为钢的1/4，铝的2/3，且具有比强度及比刚度高、电磁屏蔽性能优良、散热性好、减震性能好等优点。但由于纯镁的强度太低(铸态下的拉伸屈服强度约为21MPa)，导致其可铸造差，因此，合金化是提高其力学性能、可铸造性和发展其它独特性能的有效方法，因而实际应用中较多采用镁合金。在镁合金众多加工方法中，压铸加工由于工序流程短、生产效率高、成本低、制备的零部件尺寸精度高、可生产形状非常复杂的零件等优点，因此目前镁合金零部件绝大多数都是采用压铸工艺制备，目前生产的镁合金零部件中90％以上是压铸件。

当前很多3C产品(即计算机(Computer)、通信(Communication)和消费类电子产品(Consumer Electronics)三者的和称)如手机、笔记本电脑、数码相机、摄像机等的外壳常用镁合金压铸制造，这是因为镁合金具有的优异的薄壁铸造性能及抗撞能力，能满足3C产品高度集成化、轻薄化、抗摔撞及电磁屏蔽、散热和环保等要求。

由于3C产品的壳体和安装芯片等电子器件的基板需要有较高的散热性能，因而，对于材料的热导性能要求较高。并且又由于在较高温度环境下工作，3C产品对于所使用材料在较高温度环境下的抗蠕变变形性能也有一定要求，因此，需要所用材料具有一定的耐热性能。与此同时，通讯产品特别是野外基站、通讯塔等在使用过程中，经常暴露在露天较恶劣的工作环境中，零部件面临着被腐蚀的可能性，因此电子器件产品对于零部件的耐蚀性能也提出较高要求。

鉴于此，电子器件行业对于镁合金导热性、耐腐蚀性、耐热性以及压铸性有着极大要求，期望获得一种高导热性、耐腐蚀、耐热、良好压铸性的镁合金。

目前，虽然纯镁的热导率较高，在室温下约为157W/m·K。但合金化之后各种性能可能会发生明显变化。目前常用的镁合金，例如镁合金Mg-9Al-1Zn-0.2Mn(AZ91)、Mg-5Al-0.5Mn(AM50)、Mg-6Al-0.5Mn(AM60)等，虽然具有良好的压铸性能和耐蚀性能，但其导热性能均小于70W/m·K，无法满足高导热的需求。此外，常用镁合金高温下合金的强度和塑性下降明显，150℃的强度和蠕变性能较低，不适合在较高温度下使用。

公告号为CN102162053A，公告日为2011年8月24日，名称为“一种高强度耐热抗蠕变稀土镁合金的制备方法”的中国专利文献公开一种高强度耐热抗蠕变稀土镁合金的制备方法，包括以下步骤：将金属镁锭在坩埚中熔融，作为镁熔体；将镁熔体逐渐加热到760℃，在加热过程中逐渐加入镁熔体质量3-5％的铝、0.25-0.35％的锰、0.08-0.15％的钙、3.5-4.5％含铈混合稀土；将镁合金熔体在760℃的温度下搅拌10min，然后静置降温至650-670℃时进行浇铸即得。获得的镁合金拉伸强度可达到260MPa，屈服强度140MPa，高温抗蠕变性比AS41B的增加10-15％。其强度高，耐热抗蠕变性高，但是其导热性能经测试其热导率也低于100W/m·K。

鉴于此，为了满足导热性能优异、耐腐蚀、耐热且室温力学性能优良的镁合金压铸件的需求，期望获得一种镁合金，其兼具室温力学性能优良、高导热性、耐腐蚀、耐热以及良好压铸性。

发明内容