CN102181760B - 一种含多元微量稀土的镁合金 - Google Patents
一种含多元微量稀土的镁合金 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102181760B CN102181760B CN 201110120507 CN201110120507A CN102181760B CN 102181760 B CN102181760 B CN 102181760B CN 201110120507 CN201110120507 CN 201110120507 CN 201110120507 A CN201110120507 A CN 201110120507A CN 102181760 B CN102181760 B CN 102181760B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- rare earths
- magnesium alloy
- az91d
- multiple trace
- alloy containing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
本发明提供一种含多元微量稀土的镁合金，其特征在于，按照重量百分比，由下列成份组成：Al：6.0-9.7，Zn：0.35-1.0，Mn：0.15-0.5，Si：0.1-0.2，Fe：0.004-0.006，Cu：0.02-0.04，Ni：0.001-0.003，轻稀土：0.501-1.25，重稀土：0.006-0.06，其余为Mg。本发明提供的含多元微量稀土的镁合金，具有良好的散热效果、耐蚀性能和机械性能。
Description
技术领域
本发明涉及镁合金技术领域，特别涉及一种含多元微量稀土的镁合金。
背景技术
机械、电子、交通、航空、航天等领域的有关热功/动力机器的运行大都涉及散热/散热器/散热材料问题；特别是日新月异的电子领域，核心芯片（CPU），随着功能的不断强大，散热问题是阻碍其不断发展的瓶颈。近年来，随着能源的日益紧张，全世界提倡节能的今天，如：LED半导体灯正悄然的高速发展，与白炽灯相比，LED灯，具有节能2/3、寿命提高10倍、安全无污染等优点；但随着LED功率的增大，发热量大，温度高，普通的材料的散热效果差，严重影响了发光效率和使用寿命，因此，LED散热材料已成为影响LED产业高速发展的核心技术难题之一。
发明内容
本发明提供一种具有良好的散热效果、耐蚀性能和机械性能的含多元微量稀土的镁合金。
为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：
一种含多元微量稀土的镁合金，其按照重量百分比，由下列成份组成：Al：6.0-9.7，Zn：0.35-1.0，Mn：0.15-0.5，Si：0.1-0.2，Fe：0.004-0.006，Cu：0.02-0.04，Ni：0.001-0.003，轻稀土：0.501-1.25，重稀土：0.006-0.06，其余为Mg。
本发明所述的轻稀土为Ce、La、Eu、Pr和Nd中的一种或者任意几种的混合物，所述重稀土为Gd、Ho、Er、Tm、Yb、Sc、Tb、Dy和Lu中一种或者任意几种的混合物。
通过实施以上技术方案，具有以下技术效果：本发明提供的含多元微量稀土的镁合金，具有良好的散热效果、耐蚀性能和机械性能。
附图说明
图1为本发明提供的AZ91D、AZ91D+RE和ADC12三种材料的温度的对比图；
图2为本发明提供的AZ91D与AZ91D+RE两种散热壳体的灯芯底座的温度的对比图；
图3为本发明提供的AZ91D与AZ91D+RE两种散热壳体的灯芯内壁的温度的对比图；
图4为本发明提供的AZ91D与AZ91D+RE两种散热壳体的灯芯外壁的温度的对比图。
具体实施方式
为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图详细描述本发明提供的实施例。
本发明提供一种含多元微量稀土的镁合金，按照重量百分比，由下列成份组成：Al：6.0-9.7，Zn：0.35-1.0，Mn：0.15-0.5，Si：0.1-0.2，Fe：0.004-0.006，Cu：0.02-0.04，Ni：0.001-0.003，轻稀土：0.501-1.25，重稀土：0.006-0.06，其余为Mg。
其中，更为具体的实施例中，所述轻稀土为Ce、La、Pr和Nd中的一种或者任意几种的混合物，一般为2-4种的混合；所述重稀土为Gd、Ho、Er、Tm、Yb、Sc、Eu、Tb、Dy和Lu中一种或者任意几种的混合物，一般为2-5种的混合。
实施例一：该镁合金，按照重量百分比，由下列成份组成：Al：6.0，Zn：0.35，Mn：0.15，Si：0.1，Fe：0.004，Cu：0.02，Ni：0.001，轻稀土的Ce：0.3、La：0.1、Pr：0.001、Nd：0.001，重稀土的Gd：0.001、Ho：0.001、Er：0.001、Tm：0.001、Yb：0.001，其余为Mg。
实施例二：该镁合金，按照重量百分比，由下列成份组成：Al：8，Zn：0.5，Mn：0.25，Si：0.15，Fe：0.005，Cu：0.03，Ni：0.002，轻稀土的Ce：0.4、La：0.2、Pr：0.01、Nd：0.01，重稀土的Gd：0.005、Ho：0.005、 Er：0.005、Tm：0.005、Yb：0.005，其余为Mg。
实施例三：该镁合金，按照重量百分比，由下列成份组成：Al：9.7，Zn：1.0，Mn：0.5，Si：0.2，Fe：0.006，Cu：0.04，Ni：0.003，轻稀土的Ce：0.5、La：0.3、Pr：0.05、Nd：0.1，重稀土的Gd：0.01、Ho：0.01、Er：0.01、Tm：0.01、Yb：0.01，其余为Mg。
上述各实施例提供的含多元微量稀土的镁合金是在现有镁合金的加工过程中添加上述的轻稀土和重稀土的原料即可。在镁合金中加入稀土，具有以下作用。
除杂净化作用：化学活性很强的稀土加入镁合金中，可与其中氢、氧、硫、氮、氯等非金属杂质和铁、钴、铜、镍等金属杂质以及氧化物夹渣作用而使其除去，从而提升合金质量，因为这些杂质和氧化物夹杂会降低合金散热和耐蚀性能。
变质细化作用：稀土乃表面活性元素，它富集于合金液面，降低合金表面张力，促进形核，抑制晶粒长大和再结晶过程，提升镁合金流动性、铸造性能，减少气孔、针孔、疏松等缺陷，提高散热材料的致密度，从而提升镁合金散热、耐蚀等性能使之更适用于做薄壁散热件。
微合金化作用：稀土与镁作用，产生固溶强化和时效强化作用，在热处理过程中可析出金属间化合物、第二相微粒，分布于晶内而强化基体，偏聚于晶界而使晶界组织细化、强化；超过固溶度的稀土与镁或与镁合金中的其它元素（如铝）直接作用形成初生的、热稳定性能高的化合物弥散分布于合金中，产生弥散强化作用，而提高其强度和抗蠕变等性能。
轻稀土的化学活性比重稀土强，它在镁合金中的净化、细化作用更大；重稀土的原子半径与镁的原子半径相差较小，其在镁合金中的固溶强化和时效强化比轻稀土更好。上述实施例提供的含多元微量稀土的镁合金把微量轻、重稀土科学组合添加，发挥各自优势，旨在产生优化叠加效应。
本发明提供一种AZ91D、AZ91D+RE和ADC12三种材料的散热试验：
将相同体积（290mmX180mmX25mm）长方体镁合金(AZ91D)、上述实施例提供的含多元微量稀土的镁合金(AZ91D+RE)，【其中：RE的种类和按照重量百分比含量为：La 0.2％、Ce 0.4％、Y 0.15％、Ho 0.05％和Tm 0.005％，其它试验中的含多元微量稀土的镁合金的成分与本试验的相同】和铝合金(ADC12)材料放入高温炉中，加热至设定的温度240℃稳定1小时后，取出测量其温度变化情况。经测量各材料初始温度约为220±3℃，镁合金(AZ91D)经93s后，降至40℃；稀土镁合金(AZ91D+RE)经88s后，降至40℃；铝合金(ADC12)经108s后，降至40℃；结果示于图1，测试结果表明：上述三种材料的散热速率，含多元微量稀土的镁合金最好，镁合金次之，铝合金最差。将上述两种散热性较好的材料(AZ91D和AZ91D+RE)制成LED灯壳体，在使用中，测试壳体的底座温度如图2所示，测试壳体的内壁温度如图3所示，测试壳体的外壁温度如图4所示，都证明了含多元微量稀土的镁合金散热效果最好。
本发明提供一种AZ91D、AZ91D+RE和ADC12三种材料的耐蚀性能试验：
(1)耐蚀性试验：采用AZ91D+RE与AZ91D作为原料，用于笔记本电脑外壳生产，在35℃，5％NaCl溶液，进行了24小时盐雾测试，其结果如表1所示，AZ91D+RE笔记本电脑外壳样板的耐蚀性能提高了两个等级：
表1AZ91D与AZ91D+RE两种材料的腐蚀等级比较：
(2)腐蚀面积比较试验：
切取浇注的AZ91D与AZ91D+RE相同大小的试样，在35℃，5％NaCl溶液，进行了24小时盐雾试验，并测量其腐蚀面积，其结果是：AZ91D的腐蚀面积比AZ91D+RE约大四倍。
(3)腐蚀失重试验：
切取相同体积的两种材料试样，试样形状为长方体规格：24mmX20mmX8mm，在室温条件下，5％NaCl溶液中，进行了72小时的腐蚀失重试验。从表2结果 看出，AZ91D的平均腐蚀速率是AZ91D+RE的四倍。
表2AZ91D与AZ91D+RE两种材料腐蚀失重性能比较：
综上所述可知，稀土镁合金(AZ91D+RE)的耐腐蚀性能明显好于AZ91D。是一种比较理想的散热又耐腐蚀的新材料。
本发明提供一种AZ91D、AZ91D+RE和ADC12三种材料的机械性能
材料的机械性能也是散热材料选择的一个重要指标，此处主要从抗拉强度、延伸率和硬度三个方面进行了对比测试，结果如表3所示，AZ91D+RE合金的机械性能也优于AZ91D。
表3：AZ91D和AZ91D+RE两种材料机械性能比较：
以上对本发明实施例所提供的一种含多元微量稀土的镁合金进行了详细 介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (2)
1.一种含多元微量稀土的镁合金，其特征在于，按照重量百分比，由下列成份组成：Al：6.0-9.7，Zn：0.35-1.0，Mn：0.15-0.5，Si：0.1-0.2，Fe：0.004-0.006，Cu：0.02-0.04，Ni：0.001-0.003，轻稀土：0.501-1.25，重稀土：0.006-0.06，其余为Mg。
2.如权利要求1所述含多元微量稀土的镁合金，其特征在于，所述轻稀土为Ce、La、Pr、Eu和Nd中的一种或者任意几种的混合物，所述重稀土为Gd、Ho、Er、Tm、Yb、Sc、Tb、Dy和Lu中一种或者任意几种的混合物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201110120507 CN102181760B (zh) | 2011-05-10 | 2011-05-10 | 一种含多元微量稀土的镁合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201110120507 CN102181760B (zh) | 2011-05-10 | 2011-05-10 | 一种含多元微量稀土的镁合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102181760A CN102181760A (zh) | 2011-09-14 |
| CN102181760B true CN102181760B (zh) | 2013-01-02 |
Family
ID=44568045
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 201110120507 Active CN102181760B (zh) | 2011-05-10 | 2011-05-10 | 一种含多元微量稀土的镁合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102181760B (zh) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104195395A (zh) * | 2014-09-03 | 2014-12-10 | 深圳市锆安材料科技有限公司 | 一种高强度高塑性的变形镁合金 |
| CN104651641A (zh) * | 2014-10-08 | 2015-05-27 | 张亚荟 | 一种添加稀土La和Sc优化镁合金性能的方法 |
| CN106191594A (zh) * | 2016-08-31 | 2016-12-07 | 裴秀琴 | 一种镁合金新材料 |
| CN107058834A (zh) * | 2016-12-09 | 2017-08-18 | 嘉瑞科技（惠州）有限公司 | 一种耐热稀土镁合金及其制备方法 |
| CN107964616A (zh) * | 2017-11-28 | 2018-04-27 | 宁波市鄞州隆茂冲压件厂 | 一种导轨安装支架 |
| CN107937781B (zh) * | 2017-11-29 | 2020-08-07 | 宁波晋畅机电科技有限公司 | 一种耐腐蚀支架 |
| CN111197134A (zh) * | 2018-11-19 | 2020-05-26 | 嘉丰工业科技（惠州）有限公司 | 一种具有高散热性能的稀土镁合金材料及其制备方法 |
| KR102210236B1 (ko) * | 2018-12-14 | 2021-02-01 | 울산과학기술원 | 마그네슘 합금재 및 이의 제조방법 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1475592A (zh) * | 2003-07-11 | 2004-02-18 | 武汉理工大学 | 高锌铝稀土镁合金 |
| CN1796583A (zh) * | 2004-12-24 | 2006-07-05 | 北京有色金属研究总院 | 一种高韧性、高强度的镁合金及其制备方法 |
-
2011
- 2011-05-10 CN CN 201110120507 patent/CN102181760B/zh active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1475592A (zh) * | 2003-07-11 | 2004-02-18 | 武汉理工大学 | 高锌铝稀土镁合金 |
| CN1796583A (zh) * | 2004-12-24 | 2006-07-05 | 北京有色金属研究总院 | 一种高韧性、高强度的镁合金及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102181760A (zh) | 2011-09-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102181760B (zh) | 一种含多元微量稀土的镁合金 | |
| CN109295368B (zh) | 含镍高强韧可控降解镁合金材料及其制备方法和应用 | |
| CN109652685B (zh) | 一种高导热高耐蚀铸造铝合金及其制备方法 | |
| Hui et al. | Formation, microstructure and properties of long-period order structure reinforced Mg-based bulk metallic glass composites | |
| Xiao et al. | Effect of rare earth Ce addition on the microstructure and mechanical properties of an Al–Cu–Mg–Ag alloy | |
| CN109518041B (zh) | 一种同时改善压铸铝合金导热和力学性能的复合处理方法 | |
| CN104233018B (zh) | 一种增强铝合金及其制备方法 | |
| CN103276323B (zh) | 高强度耐腐蚀复合热交换管的制备方法 | |
| US20180347010A1 (en) | Low-cost high-heat-conduction die-casting magnesium alloy and manufacturing method therefor | |
| CN102534329A (zh) | 一种高强度、大塑性镁合金制备方法 | |
| CN101775532B (zh) | 一种无稀土铁素体球铁及其制备方法 | |
| CN105936987B (zh) | 一种氮化铝‑碳纳米管颗粒增强铝基合金材料的制备方法 | |
| Lai et al. | Ternary Co-WB bulk metallic glasses with ultrahigh strength | |
| WO2018166247A1 (zh) | 一种风电用高强高韧球墨铸铁的研制方法 | |
| Wen et al. | Effect of particle size and high-energy ball milling time on microstructure and mechanical properties of WC-10Co cemented carbides with plate-like WC grains | |
| CN110284036A (zh) | 一种轻稀土镁合金及其制备方法 | |
| CN113481395A (zh) | 一种改进铸造Al-Si系合金导热性能的复合处理方法 | |
| CN107177764A (zh) | 一种低成本高强铸造镁合金及其制备方法 | |
| Yu et al. | Microstructure and properties of titanium matrix composites synergistically reinforced by graphene oxide and alloying elements | |
| CN106884113A (zh) | 一种高强度铝合金及其铸造方法 | |
| Cui et al. | Effects of Te addition on microstructure and mechanical properties of AZ91 magnesium alloy | |
| Ma et al. | Effect of homogenization on microstructure evolution and mechanical properties of aged Mg-Nd-Sm-Zn-Zr alloy | |
| CN101418403B (zh) | 一种热挤压高强度Mg-Zn-Y-Zr合金 | |
| CN104745906A (zh) | 一种镁合金及其制备方法 | |
| CN105779836B (zh) | 一种耐腐蚀的镁合金及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |