本發(fā)明涉及鎂合金，特別是涉及一種高強(qiáng)高導(dǎo)熱鎂合金、軋制板材及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、隨著輕量化領(lǐng)域向著多功能和高效率方向發(fā)展，高集成度的電子元器件和高效率的熱交換器件具有更廣泛的應(yīng)用需求。這些器件在運(yùn)行過程中產(chǎn)生的熱量需及時(shí)導(dǎo)出，從而保障設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性。板材作為這些器件常用的框架結(jié)構(gòu)和承載部分，對(duì)其輕質(zhì)、高強(qiáng)、高導(dǎo)熱性同時(shí)提出了更高的需求。

2、鎂作為最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料，具有高比強(qiáng)度、高比剛度和良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性能，有望實(shí)現(xiàn)輕質(zhì)、高強(qiáng)、高導(dǎo)熱板材的制備，但是純鎂由于強(qiáng)度較低限制了其應(yīng)用，現(xiàn)階段主要通過合金化提高其強(qiáng)度。然而現(xiàn)有的鎂合金存在強(qiáng)度和導(dǎo)熱性能不能兼容的問題，且鎂合金自身塑性較差限制了其軋制工藝的發(fā)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的一個(gè)或者多個(gè)技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種高強(qiáng)高導(dǎo)熱鎂合金、軋制板材及其制備方法，本發(fā)明提供的鎂合金兼具高強(qiáng)高導(dǎo)熱性能，克服了現(xiàn)有鎂合金存在強(qiáng)度和導(dǎo)熱性能不能兼顧的問題。

2、本發(fā)明在第一方面提供了一種高強(qiáng)高導(dǎo)熱鎂合金，所述鎂合金的化學(xué)式為mg99-xznxgdyy1-y，其中，x為1.5～2，y不為0。

3、優(yōu)選地，所述鎂合金由包括純鎂、純鋅、鎂釓中間合金和鎂釔中間合金的制備原料熔煉得到。

4、優(yōu)選地，所述鎂釓中間合金中釓占25～30wt％；和/或

5、所述鎂釔中間合金中釔占25～30wt％。

6、本發(fā)明在第二方面還提供了一種軋制板材的制備方法，采用第一方面所述的鎂合金為原料，所述制備方法包括：

7、將鎂合金進(jìn)行固溶處理、軋制，得到軋制板材；

8、所述軋制包括每道次下壓量依次遞增的第一軋制、第二軋制和第三軋制；

9、所述第一軋制過程每道次的下壓量不大于15％，總下壓量不小于50％；

10、所述第二軋制過程每道次的下壓量不大于40％，總下壓量不小于75％；

11、所述第三軋制過程每道次的下壓量不大于50％，總下壓量不小于85％。

12、優(yōu)選地，所述固溶處理的溫度為480～510℃，時(shí)間為10～14h。

13、優(yōu)選地，所述第一軋制過程每道次的下壓量為10～15％；

14、所述第二軋制過程每道次的下壓量為20～40％；和/或

15、所述第三軋制過程每道次的下壓量為40～50％。

16、優(yōu)選地，所述軋制的溫度為430～460℃；

17、所述軋制的速度為15～25m/min；和/或

18、所述軋制道次間的保溫時(shí)間為7～12min。

19、優(yōu)選地，在所述軋制之后還包括進(jìn)行時(shí)效處理的步驟。

20、優(yōu)選地，所述時(shí)效處理的溫度為160～250℃；

21、所述時(shí)效處理的時(shí)間為1～4h。

22、本發(fā)明在第三方面還提供了一種軋制板材，采用第二方面所述的制備方法制得。

23、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比至少具有如下有益效果：

24、本發(fā)明以mg-zn系合金為基礎(chǔ)保證材料具有較高的導(dǎo)熱性能，并通過引入稀土元素提升合金的力學(xué)性能，進(jìn)而提高鎂合金的強(qiáng)度。同時(shí)通過控制鎂合金中合金元素的含量，使gd和y元素以析出相形式存在，確保在提升鎂合金強(qiáng)度同時(shí)保持較高熱導(dǎo)率。本發(fā)明提供的鎂合金兼具高強(qiáng)高導(dǎo)熱性能，克服了現(xiàn)有鎂合金存在強(qiáng)度和導(dǎo)熱性能不能兼顧的問題。

25、本發(fā)明基于鎂合金的組成對(duì)鎂合金的軋制工藝進(jìn)行了優(yōu)化，進(jìn)行分階段軋制：第一階段每道次采用小下壓量保證成型性，并在一定程度上細(xì)化固溶態(tài)的粗大晶粒；第二階段提高每道次下壓量為后續(xù)再結(jié)晶和晶粒細(xì)化提供驅(qū)動(dòng)力，并引入足夠的位錯(cuò)塞積；第三階段采用大下壓量使材料的強(qiáng)度得到提升。本發(fā)明通過分階段軋制并對(duì)軋制過程中每個(gè)階段每道次下壓量及總下壓量分階段調(diào)整，對(duì)合金的組織形貌進(jìn)行調(diào)控，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)度，塑性和熱導(dǎo)率的匹配。本發(fā)明提供的軋制工藝采用普通軋機(jī)(軋輥不具有加熱功能)即可實(shí)現(xiàn)鎂合金板材良好成型性，得到具有高強(qiáng)高導(dǎo)熱鎂合金板材，克服了現(xiàn)有鎂合金因自身塑性較差限制了其軋制工藝，采用普通軋機(jī)難以兼顧鎂合金板材高成型性和高力學(xué)性能的問題。

技術(shù)特征：

1.一種高強(qiáng)高導(dǎo)熱鎂合金，其特征在于，所述鎂合金的化學(xué)式為mg99-xznxgdyy1-y，其中，x為1.5～2，y不為0。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎂合金，其特征在于，所述鎂合金由包括純鎂、純鋅、鎂釓中間合金和鎂釔中間合金的制備原料熔煉得到。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鎂合金，其特征在于，所述鎂釓中間合金中釓占25～30wt％；和/或

4.一種軋制板材的制備方法，其特征在于，采用權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的鎂合金為原料，所述制備方法包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述固溶處理的溫度為480～510℃，時(shí)間為10～14h。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述第一軋制過程每道次的下壓量為10～15％；

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述軋制的溫度為430～460℃；

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，在所述軋制之后還包括進(jìn)行時(shí)效處理的步驟。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述時(shí)效處理的溫度為160～250℃；和/或

10.一種軋制板材，其特征在于，采用權(quán)利要求4-9任一項(xiàng)所述的制備方法制得。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種高強(qiáng)高導(dǎo)熱鎂合金、軋制板材及其制備方法，屬于鎂合金技術(shù)領(lǐng)域，該高強(qiáng)高導(dǎo)熱鎂合金鎂合金的化學(xué)式為Mg<subgt;99?</subgt;<subgt;x</subgt;Zn<subgt;x</subgt;Gd<subgt;y</subgt;Y<subgt;1?y</subgt;，其中，x為1.5～2，y不為0。本發(fā)明提供的鎂合金兼具高強(qiáng)高導(dǎo)熱性能，克服了現(xiàn)有鎂合金存在強(qiáng)度和導(dǎo)熱性能不能兼顧的問題。

技術(shù)研發(fā)人員：施海龍,李欣,趙澤宇,趙建成,李雪健,徐超,胡小石,王曉軍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/5