[发明专利]一种兼具高散热性能、良好力学性能的镁合金及其制备方法

摘要

本发明公开了一种兼具高散热性能、良好力学性能的镁合金及其制备方法，该合金的成分含量为：Zn的含量为0.15～6wt%；Zr的含量为0.02～2.5wt%；Nb的含量为0.05～1.5wt%；Hf含量为0.05～1.5 wt%；混合稀土的含量为0.3～12.5 wt%，余量为Mg和不可避免的杂质，其中，混合稀土的含量为0.5～4.5wt%，La含量为15～25 wt%，Ce含量为75～85 wt%，所述的Nb、Hf的含量均为0.1～1.0wt%。其制备方法是以纯Mg锭、纯Zn锭、纯Zr锭、纯Hf锭、纯Nb锭以及镧铈混合稀土锭为原料，纯镁锭融化、合金化；制成铸件，采用挤压或锻造加工后，进行固溶处理、时效处理。该镁合金不仅散热性能强于传统镁合金，而且机械力学强度也得到提高；该方法操作简单，能够降低镁合金铸件的缩孔、偏析，提高其机械力学性能，适于广泛推广。

主权项

1.一种兼具高散热性能、良好力学性能的镁合金，其特征在于，该合金的成分含量为：Zn的含量为6wt％；Zr的含量为1.2～2.5wt％；Nb的含量为1.5wt％；Hf含量为0.05wt％；混合稀土的含量为4.5～12.5wt％，其中所述混合稀土中的La含量为15～25wt％，Ce含量为75～85wt％，余量为Mg和不可避免的杂质，在20℃条件下，镁合金抗拉强度为248.5～289.5MPa，断后伸长率为23.4%～30.9%，制备兼具高散热性能、良好力学性能的镁合金的方法包括下述步骤：(1)合金熔炼：将镁锭放入熔炼炉中的坩埚内，升温到350℃时，在SF₆和N₂的混合气体保护气氛下，再升温到650～720℃后，加入富铈混合稀土锭、纯Zn锭、Zr锭、Hf锭和Nb锭，熔化后搅拌均匀，然后将合金熔液浇铸到模具中，得到合金铸件；(2)挤压加工：将上述步骤制备的铸件进行挤压加工，首先对其进行均匀化处理，将铸件加热到400～550℃、保温6～12小时；然后将均匀化处理后的合金铸件进行挤压，挤压比为8～39，挤压速度5～20mm/s，挤压温度为200～300℃，挤压后经拉伸校直处理，得到直径为25～50mm的稀土镁合金的挤压棒材；(3)固溶处理：将上述挤压加工后的棒材进行固溶处理，其固溶处理过程是将棒材加热到温度为450～550℃，保温4～12小时；(4)时效处理：将上述固溶处理后的棒材进行时效处理，时效处理过程是将棒材加热到220～300℃，保温2～100小时,得到兼具高散热、良好力学性能的镁合金。