CN107739944A - 一种导热高强度镁合金及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种导热高强度镁合金及其制备方法，镁合金的成分百分含量为：锌2.0‑7.0wt％；铋0.2‑5.0wt％；其余量为镁。制备方法包括如下步骤：S1原料准备；S2镁合金溶液制备：S21熔炼镁锭；S22熔炼锌铋；S23分析熔炼；S3成型处理；S4时效热处理。本发明的镁合金在20℃条件下，导热率大于115W.(m.K)‑1，断裂韧性大于12MPa.m1/2。可以用作航空航天中的电源、电子器件的散热系统、轿车轮毂以及电动车的电池托盘等关键承力结构件用材料，在笔记本电脑、手机等壳体及其散热器、LED照明散热材料等领域具有广泛的应用前景。

Description

一种导热高强度镁合金及其制备方法

技术领域

本发明涉及工业用镁合金技术领域，具体涉及一种导热高强度镁合金及其制备方法。

背景技术

航空航天中的电源、电子器件的散热系统结构材料、轿车轮毂以及电动车的电池托盘等关键承力结构件用材料，既要求密度小、抗疲劳性能好(即断裂韧性高)，同时还必须具有高导热性能。构件材料热导率越高，将系统自身产生的热量导出能力越强，减小系统温度波动幅度和构件在热载荷作用下的变形，对于提高航天器系统和电动车的电池系统的可靠性、寿命和有效载荷以及降低轮胎爆胎风险具有重要作用。另外，高导热镁合金在笔记本电脑、手机等壳体及其散热器、LED照明散热材料等领域同样具有广泛的应用前景。因此，高强度、高导热镁合金具有重要的应用背景。

纯镁的导热系数为155W.(m.K)^-1，断裂韧性大约为5MPa.m1/2，抗拉强度大约为10MPa左右；合金化后，断裂韧性、强度大幅度提高，导热系数显著降低。例如根据美国镁及合金手册(ASMSpecialty Handbook：Magne铋um and magne铋umAlloys)，含铝、锌的镁合金AZ81，其抗拉强度为375Mpa、20℃时的导热系数为51W.(m.K)^-1；稀土镁合金WE43，其抗拉强度可达270Mpa、20℃时的导热系数为51W.(m.K)^-1；含锌、稀土的镁合金ZE41，其抗拉强度可达265Mpa、20℃时的导热系数为123W.(m.K)^-1；含锌、铜的镁合金ZC63，其抗拉强度为210Mpa、20℃时的导热系数为122W.(m.K)^-1；含银、稀土的镁合金QE22，其抗拉强度为260Mpa、20℃时的导热系数为113W.(m.K)^-1。

目前已有的镁合金，导热率高的比如ZE41、QE22，其断裂韧性都小于12MPa.m1/2、强度都小于275Mpa；而断裂韧性和强度较高的比如AZ81、WE43，其导热率都小于55W.(m.K)^-1。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种导热高强度镁合金及其制备方法，解决了镁合金导热率低和强度低的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种导热高强度镁合金，镁合金的成分百分含量为：

锌 2.0-7.0wt％；

铋 0.2-5.0wt％；

其余量为镁。

进一步，所述锌的百分含量为3.5-5.5wt％。

进一步，所述铋的百分含量为0.5-3.0wt％。

镁合金中添加锌和铋，其中添加稀土元素铋，结合成本和镁合金性能，限定锌和铋的含量，制备得到的镁合金具有优良的抗拉强度、导热率以及断裂性能，三者的性能均有所提升；且锌的成本低，添加量高于铋，能较大程度提升镁合金中抗拉强度和断裂韧性；铋的成本较高，添加量少于锌，提升镁合金的抗疲劳性能。制备得到的镁合金可以用作航空航天中的电源、电子器件的散热系统、轿车轮毂以及电动车的电池托盘等关键承力结构件用材料，还可以用作笔记本电脑、手机等壳体及其散热器、LED照明散热材料。

进一步对镁合金中的锌和铋的元素含量进行限定，制备得到的镁合金的导热率和断裂韧性综合而言更为优良。

锌是一种化学元素，它的化学符号是Zn，它的原子序数是30，是一种浅灰色的过渡金属。锌(Zinc)是第四“常见”的金属，仅次于铁、铝及铜。不过地壳含量最丰富的元素，前几名是氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁。人体中，属于微量元素。外观呈现银白色，在现代工业中对于电池制造上有不可磨灭的地位，为一相当重要的金属。

铋为银白色至粉红色的金属，质脆易粉碎，铋的化学性质较稳定。铋在自然界中以游离金属和矿物的形式存在。以前铋被认为是相对原子质量最大的稳定元素，但在2003年，发现了铋有极其微弱的放射性。纯铋是柔软的金属，不纯时性脆。常温下稳定。主要矿石为辉铋矿和赭铋石。液态铋凝固时有膨胀现象。性脆，导电和导热性都较差。铋的硒化物和碲化物具有半导体性质。铋主要用于制造易熔合金，熔点范围是47-262℃，最常用的是铋同铅、锡、铋、铟等金属组成的合金，用于消防装置、自动喷水器、锅炉的安全塞，一旦发生火灾时，一些水管的活塞会"自动"熔化，喷出水来。在消防和电气工业上，用作自动灭火系统和电器保险丝、焊锡。铋合金具有凝固时不收缩的特性，用于铸造印刷铅字和高精度铸型。碳酸氧铋和硝酸氧铋用于治疗皮肤损伤和肠胃病。用于制低熔合金，在消防和电气安全装置上有特殊的重要性。铋属微毒类。大多数化合物、特别是盐基性盐类，在消化道中难吸收。不溶于水，仅稍溶于组织液。不能经完整皮肤粘膜吸收。铋吸收后分布于身体各处，以肾最多，肝次之。大部分贮存在体内的铋，在数周以至数月内由尿排出。铋在体内的代谢与铅相似。在酸中毒时，组织可将积存的铋释放。铋与铅可互相影响。在体内，铋化合物能形成不易溶于水和稀酸的硫化铋，沉淀在组织中或栓塞在毛细血管中，发生局部溃疡，甚至坏死。硝酸铋在肠道内细菌的作用下，可还原为亚硝酸铋，吸收后引起高铁血红蛋白血症。严重慢性中毒时，由于铋多存在于肾脏，可出现严重肾炎，其中以肾小管上皮细胞的损害最重，肝亦可累及。反复经口或经其他途径慢性中毒患者可出现"铋线"。未见吸入铋及其化合物引起的职业中毒。慢性中毒主要由含可溶性铋盐的药物所引起。静脉注射或肌肉注射可溶性铋盐，曾有引起死亡的报道。

一种导热高强度镁合金的制备方法，包括如下步骤：

S1原料准备：将熔炼所需的纯锌锭、纯铋锭和纯镁锭按照重量百分比称取；

S2镁合金溶液制备：

S21熔炼镁锭：将S1步骤中称取的纯镁锭码放在融化炉的熔化坩埚中，在保护气或保护剂的保护下完全熔化，在将熔液表面的浮渣清理干净，最后在熔液表面均匀撒上保护剂，得到镁熔液待用；

S22熔炼锌铋：将预热处理的纯锌锭和纯铋锭没入S21步骤中的镁熔液中，加热熔炼纯锌锭和纯铋锭并均匀分布在镁熔液中，保温，得到混合熔液待用；

S23分析熔炼：将S22步骤中的混合溶液进行浇铸试样和炉前分析，加料调整直至镁合金的成分的重量百分比为锌2.0-7.0wt％、铋0.2-5.0wt％、其余量为镁，得到镁合金溶液待用；

S3成型处理：将S23步骤中的镁合金溶液浇铸成型得到铸件或坯锭，对铸件或坯锭进行第一次热处理，得到零件或管材待用；

S4时效热处理：将S4步骤中的零件或管材放入时效热处理炉中加热保温，自然冷却至室温，得到成品。

在制备镁合金的工艺中，对设备和温度的要求较为缓和，可工业化程度高，金属元素的种类少，制备工艺简单，熔炼镁的过程中采用保护气或者保护剂使得镁熔液不燃烧，从而降低作业过程中的安全隐患；熔炼之后得到镁合金溶液进行成型处理，对于不同的成型方法的后处理步骤不同，在最终制备得到的镁合金具有较高的导热率和耐裂韧性。

进一步，所述S1步骤中重量百分比为：

纯锌锭 2.0-7.0wt％；

纯铋锭 0.2-5.0wt％；

其余量为纯镁锭。

进一步，所述S21步骤中保护气的操作为：先在熔化坩埚地步均匀撒上硫磺粉，将纯镁锭码放在熔化坩埚中，再在纯镁锭的上表面均匀撒上硫磺粉，加热升温至680-830℃，将熔化坩埚中的氧气转化为二氧化硫，使纯镁锭在二氧化硫和氮气的保护下完全熔化；

纯镁锭在保护气体的保护下熔化中，是在坩埚底部和纯镁锭表面均匀撒上硫磺粉，硫磺粉的量以氧化燃烧后能将坩埚中的氧全部转化成二氧化硫为准，用坩埚盖将坩埚密闭，加热升温，使全部纯镁锭在二氧化硫和燃烧后剩余的氮气的保护下完全熔化，再打开坩埚盖。其中硫磺粉的用量可以大致估算如下：硫磺的氧化燃烧反应为S+O₂＝S O₂，S的原子量与O₂的分子量都是32，即硫磺粉的用量与坩埚中物料以外空间中的氧含量相等；氧在空气中大约占1/5，而且空气密度大约为1g/L；例如坩埚中物料以外的空间为200L，其中氧气为40L，即40克，因此硫磺粉的用量为40克。另外，少量残留的氧气或者硫磺对镁合金熔炼的影响可以忽略。在实际操作中，根据坩埚的容积和纯镁锭的总体积，计算出坩埚中物料以外的空间，并根据坩埚中物料以外的空间，计算出氧气重量和硫磺粉重量。

所述所述S21步骤中保护剂为2号熔剂或炼镁覆盖剂；

所述2号熔剂由如下重量百分比组成：

氯化镁 30-65wt％

氯化钾 35-70wt％；

所述炼镁覆盖剂有如下重量百分比组成：

氯化镁 30-63wt％

氯化钾 35-68wt％

其余量为硫磺。

保护气燃烧中利用前后气体体积不变化的特点，前后不存在压强差，也不需要通入气体平衡压强，产生的二氧化硫和氮气具有优良的阻燃效果，工艺简单，易于操作；保护剂中使用的化学物质属于常用化学品，且成本较低，保护效果好，能抑制镁熔液在高温下燃烧，降低风险，且不会产生有害物质造成较大的污染或导致职业病；铋的含量较少，且毒性较低，制备中保护剂与保护气能减缓铋蒸汽的挥发，减少安全隐患，作业过程更安全。

氯化镁是一种氯化物，化学式MgCl2。无色而易潮解晶体。这些盐是典型的离子卤化物，易溶于水。氯化镁在化学工业中是重要的无机原料，用于生产碳酸镁、氢氧化镁、氧化镁等镁产品，也用作防冻剂的原料等。在冶金工业中用于生产金属镁(通过熔融电解制得)、液氯和高纯镁砂等。在建材工业中是生产轻型建材如玻纤瓦、装饰板、卫生洁具、天花板、地板砖、镁氧水泥，通风管道，防盗井盖，防火门窗，防火板，隔墙板，生产人造大理石等高层建筑用品的重要原材料。在菱镁制品中可做高质镁制瓦、高质防火板、镁制包装箱、镁制装修板、轻质墙板、磨具、炉具、烟花固引剂等。在其它领域内可做食品添加剂、蛋白凝固剂、融雪剂、冷冻剂、防尘剂、耐火材料等。用卤水(氯化镁水溶液)点制的豆腐较石膏点制的豆腐，质嫩味鲜。冶金行业：用以制造耐火材料和砌炉臂的粘合剂，并是制造二号熔剂和冶炼金属镁的原料。

氯化钾是主要用于无机工业，是制造各种钾盐如氢氧化钾、硫酸钾、硝酸钾、氯酸钾、红矾钾等的基本原料。医药工业用作利尿剂及防治缺钾症的药物。染料工业用于生产G盐，活性染料等。农业上则是一种钾肥。其肥效快，直接施用于农田，能使土壤下层水分上升，有抗旱的作用.但在盐碱地及对烟草、甘薯、甜菜等作物不宜施用。此外，还用于制造枪口或炮口的消焰剂，钢铁热处理剂，以及用于照相。

进一步，所述S21步骤中熔化的温度为680-830℃；所述S22步骤中预热处理的温度为120-260℃；所述S22步骤中熔炼的温度为670-830℃；所述S22步骤中保温温度为685-780℃，保温时间为15-60min；所述S4步骤中时效热处理的保温时间为125-200℃，保温时间为5-50h。具体的加热温度根据合金中铋含量的多少确定，铋含量越多保温加热的温度越高；具体保温时间根据坯锭的大小确定，坯锭尺寸越大保温时间越长。

进一步，所述S3步骤中铸件的制作为：将镁合金熔液浇铸到预热的金属型铸造模具或者砂型铸造模具中凝固成铸件；或将镁合金熔液根据铸件重量分批浇铸到挤压铸造机或压铸机中，挤压铸造或压铸成铸件；或采用低压铸造工艺将镁合金熔液铸造成铸件；

所述S4步骤中铸件的第一次热处理为：对上述铸造的铸件进行固溶热处理，固溶热处理的保温温度为325-500℃，保温时间为10-36h。

进一步，所述S3步骤中坯锭的制作为：将镁合金熔液浇铸到预热过的金属型铸造模具或者砂型铸造模具中凝固成供后续变形加工用的坯锭，或将镁合金熔液输送到结晶器中，进行连续或半连续铸造，制备成供后续变形加工用的坯锭；

所述S4步骤中坯锭的第一次热处理为：将上述制备的坯锭进行均匀化热处理，均匀化热处理的保温温度为325-600℃，保温时间为5-30h。

进一步，所述坯锭在均匀化热处理之后还进行了加工处理和拉伸处理；

所述加工处理为：均匀化热处理之后直接采用轧制、挤压、拉拔或锻造工艺变形加工成板材、管材、型材、棒材、线材或各种锻件，即采用挤压或拉拔工艺将坯锭变形加工成棒材或线材，或用轧制变形将坯锭加工成板材，或采用挤压变形将坯锭加工成管材或型材，或采用锻压机将坯锭锻造成锻件；

所述拉伸处理为：将上述制备的板材、管材、型材、棒材或线材进行室温预拉伸处理，预拉伸的变形量为0.5-5％。

对于不同的成型方法的后处理步骤不同，最终制备得到的镁合金具有较高的导热率和耐裂韧性；对于铸件和坯锭的大体工艺相同，但关于第一次热处理之后的过程不相似；铸件的生产过程中固溶热处理保温的时长略短于坯锭的均匀化热处理时间；坯锭还进行加工拉伸，在拉伸过程中对预拉伸变形量进行控制，在此范围内的材料的性能较优，对材料的耐裂韧性影响较小。

本发明的有益效果是：

1.镁合金中添加锌和铋，其中添加稀土元素铋，结合成本和镁合金性能，限定锌和铋的含量，制备得到的镁合金具有优良的抗拉强度、导热率以及断裂性能，三者的性能均有所提升；且锌的成本低，添加量高于铋，能较大程度提升镁合金中抗拉强度和断裂韧性；铋的成本较高，添加量少于锌，提升镁合金的抗疲劳性能；制备得到的镁合金可以用作航空航天中的电源、电子器件的散热系统、轿车轮毂以及电动车的电池托盘等关键承力结构件用材料，还可以用作笔记本电脑、手机等壳体及其散热器、LED照明散热材料；

2.在制备镁合金的工艺中，对设备和温度的要求较为缓和，可工业化程度高，金属元素的种类少，制备工艺简单，熔炼镁的过程中采用保护气或者保护剂使得镁熔液不燃烧，从而降低作业过程中的安全隐患；熔炼之后得到镁合金溶液进行成型处理；

3.保护气燃烧中利用前后气体体积不变化的特点，前后不存在压强差，也不需要通入气体平衡压强，产生的二氧化硫和氮气具有优良的阻燃效果，工艺简单，易于操作；保护剂中使用的化学物质属于常用化学品，且成本较低，保护效果好，能抑制镁熔液在高温下燃烧，降低风险，且不会产生有害物质造成较大的污染或导致职业病；铋的含量较少，且毒性较低，制备中保护剂与保护气能减缓铋蒸汽的挥发，减少安全隐患，作业过程更安全；

4.对于不同的成型方法的后处理步骤不同，最终制备得到的镁合金具有较高的导热率和耐裂韧性；铸件的生产过程中固溶热处理保温的时长略短于坯锭的均匀化热处理时间；坯锭还进行加工拉伸，在拉伸过程中对预拉伸变形量进行控制，在此范围内的材料的性能较优，对材料的耐裂韧性影响较小。

附图说明

图1为工艺流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

一种导热高强度镁合金，镁合金的成分百分含量为：

锌 2.0-7.0wt％；

铋 0.2-5.0wt％；

其余量为镁。

实施例1-实施例8中镁合金的成分含量如表1所示，实施例1-实施例5为本发明中限定的含量参数，实施例6中锌含量较低且铋含量较高，实施例7中锌含量较高且铋含量较低，实施例8中不含有锌和铋。

表1

一种导热高强度镁合金的制备方法，包括如下步骤：

S1原料准备：将熔炼所需的纯锌锭、纯铋锭和纯镁锭按照重量百分比称取；

S2镁合金溶液制备：

S21熔炼镁锭：将S1步骤中称取的纯镁锭码放在融化炉的熔化坩埚中，在保护气或保护剂的保护下完全熔化，在将熔液表面的浮渣清理干净，最后在熔液表面均匀撒上保护剂，得到镁熔液待用；

S22熔炼锌铋：将预热处理的纯锌锭和纯铋锭没入S21步骤中的镁熔液中，加热熔炼纯锌锭和纯铋锭并均匀分布在镁熔液中，保温，得到混合熔液待用；

S23分析熔炼：将S22步骤中的混合溶液进行浇铸试样和炉前分析，加料调整直至镁合金的成分的重量百分比为锌2.0-7.0wt％、铋0.2-5.0wt％、其余量为镁，得到镁合金溶液待用；

S3成型处理：将S23步骤中的镁合金溶液浇铸成型得到铸件或坯锭，对铸件或坯锭进行第一次热处理，得到零件或管材待用；

S4时效热处理：将S4步骤中的零件或管材放入时效热处理炉中加热保温，自然冷却至室温，得到成品。

具体地，所述S1步骤中重量百分比为：

纯锌锭 2.0-7.0wt％；

纯铋锭 0.2-5.0wt％；

其余量为纯镁锭。

具体地，所述S21步骤中保护气的操作为：先在熔化坩埚地步均匀撒上硫磺粉，将纯镁锭码放在熔化坩埚中，再在纯镁锭的上表面均匀撒上硫磺粉，加热升温至680-830℃，将熔化坩埚中的氧气转化为二氧化硫，使纯镁锭在二氧化硫和氮气的保护下完全熔化；

所述所述S21步骤中保护剂为2号熔剂或炼镁覆盖剂；

所述2号熔剂由如下重量百分比组成：

氯化镁 30-65wt％

氯化钾 35-70wt％；

所述炼镁覆盖剂有如下重量百分比组成：

氯化镁 30-63wt％

氯化钾 35-68wt％

其余量为硫磺。

具体地，所述S21步骤中熔化的温度为680-830℃；所述S22步骤中预热处理的温度为120-260℃；所述S22步骤中熔炼的温度为670-830℃；所述S22步骤中保温温度为685-780℃，保温时间为15-60min；所述S4步骤中时效热处理的保温时间为125-200℃，保温时间为5-50h。

具体地，所述S3步骤中铸件的制作为：将镁合金熔液浇铸到预热的金属型铸造模具或者砂型铸造模具中凝固成铸件；或将镁合金熔液根据铸件重量分批浇铸到挤压铸造机或压铸机中，挤压铸造或压铸成铸件；或采用低压铸造工艺将镁合金熔液铸造成铸件；

所述S4步骤中铸件的第一次热处理为：对上述铸造的铸件进行固溶热处理，固溶热处理的保温温度为325-500℃，保温时间为10-36h。

具体地，所述S3步骤中坯锭的制作为：将镁合金熔液浇铸到预热过的金属型铸造模具或者砂型铸造模具中凝固成供后续变形加工用的坯锭，或将镁合金熔液输送到结晶器中，进行连续或半连续铸造，制备成供后续变形加工用的坯锭；

所述S4步骤中坯锭的第一次热处理为：将上述制备的坯锭进行均匀化热处理，均匀化热处理的保温温度为325-600℃，保温时间为5-30h。

具体地，所述坯锭在均匀化热处理之后还进行了加工处理和拉伸处理；

所述加工处理为：均匀化热处理之后直接采用轧制、挤压、拉拔或锻造工艺变形加工成板材、管材、型材、棒材、线材或各种锻件，即采用挤压或拉拔工艺将坯锭变形加工成棒材或线材，或用轧制变形将坯锭加工成板材，或采用挤压变形将坯锭加工成管材或型材，或采用锻压机将坯锭锻造成锻件；

所述拉伸处理为：将上述制备的板材、管材、型材、棒材或线材进行室温预拉伸处理，预拉伸的变形量为0.5-5％。

实施例1-实施例8中镁合金的制作方法参数如表2所示，实施例1-实施例5为本发明中限定的含量参数，实施例6中锌含量较低、铋含量较高且参数进行对应修改，实施例7中锌含量较高、铋含量较低且参数进行对应修改，实施例8中不含有锌和铋。

表2

实施例1-实施例8中镁合金的性能参数如表3所示，实施例1-实施例5为本发明中限定的含量参数，实施例6中锌含量较低、铋含量较高且参数进行对应修改，实施例7中锌含量较高、铋含量较低且参数进行对应修改，实施例8中不含有锌和铋。

实施例

1

2

3

4

5

6

7

8

试验条件

导热率/w.m-1.K-1

≥115

≥125

≥120

≥125

≥115

≥108

≥73

--

20℃下

断裂韧性/MPa.m1/2

≥12

≥13

≥13

≥13

≥13

≥8

≥13

--

--

表3

从表3的数据中可以看出，实施例1-实施例5中导热率、断裂韧性的综合性能优于实施例6-实施例7。实施例1-实施例5制备得到的镁合金可以用作航空航天中的电源、电子器件的散热系统、轿车轮毂以及电动车的电池托盘等关键承力结构件用材料，还可以用作笔记本电脑、手机等壳体及其散热器、LED照明散热材料。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种导热高强度镁合金，其特征在于，镁合金的成分百分含量为：

锌 2.0-7.0wt％；

铋 0.2-5.0wt％；

其余量为镁。

2.根据权利要求1所述的一种导热高强度镁合金，其特征在于，所述锌的百分含量为3.5-5.5wt％。

3.根据权利要求1所述的一种导热高强度镁合金，其特征在于，所述铋的百分含量为0.5-3.0wt％。

4.权利要求1-3任一项所述的一种导热高强度镁合金的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1原料准备：将熔炼所需的纯锌锭、纯铋锭和纯镁锭按照重量百分比称取；

S2镁合金溶液制备：

S21熔炼镁锭：将S1步骤中称取的纯镁锭码放在融化炉的熔化坩埚中，在保护气或保护剂的保护下完全熔化，在将熔液表面的浮渣清理干净，最后在熔液表面均匀撒上保护剂，得到镁熔液待用；

S22熔炼锌铋：将预热处理的纯锌锭和纯铋锭没入S21步骤中的镁熔液中，加热熔炼纯锌锭和纯铋锭并均匀分布在镁熔液中，保温，得到混合熔液待用；

S23分析熔炼：将S22步骤中的混合溶液进行浇铸试样和炉前分析，加料调整直至镁合金的成分的重量百分比为锌2.0-7.0wt％、铋0.2-5.0wt％、其余量为镁，得到镁合金溶液待用；

S3成型处理：将S23步骤中的镁合金溶液浇铸成型得到铸件或坯锭，对铸件或坯锭进行第一次热处理，得到零件或管材待用；

S4时效热处理：将S4步骤中的零件或管材放入时效热处理炉中加热保温，自然冷却至室温，得到成品。

5.根据权利要求4所述的一种导热高强度镁合金的制备方法，其特征在于，所述S1步骤中重量百分比为：

纯锌锭 2.0-7.0wt％；

纯铋锭 0.2-5.0wt％；

其余量为纯镁锭。

6.根据权利要求4所述的一种导热高强度镁合金的制备方法，其特征在于，所述S21步骤中保护气的操作为：先在熔化坩埚地步均匀撒上硫磺粉，将纯镁锭码放在熔化坩埚中，再在纯镁锭的上表面均匀撒上硫磺粉，加热升温至680-830℃，将熔化坩埚中的氧气转化为二氧化硫，使纯镁锭在二氧化硫和氮气的保护下完全熔化；

所述所述S21步骤中保护剂为2号熔剂或炼镁覆盖剂；

所述2号熔剂由如下重量百分比组成：

氯化镁 30-65wt％

氯化钾 35-70wt％；

所述炼镁覆盖剂有如下重量百分比组成：

氯化镁 30-63wt％

氯化钾 35-68wt％

其余量为硫磺。

7.根据权利要求4所述的一种导热高强度镁合金的制备方法，其特征在于，所述S21步骤中熔化的温度为680-830℃；所述S22步骤中预热处理的温度为120-260℃；所述S22步骤中熔炼的温度为670-830℃；所述S22步骤中保温温度为685-780℃，保温时间为15-60min；所述S4步骤中时效热处理的保温时间为125-200℃，保温时间为5-50h。

8.根据权利要求4所述的导热抗疲劳镁合金的制备方法，其特征在于，所述S3步骤中铸件的制作为：将镁合金熔液浇铸到预热的金属型铸造模具或者砂型铸造模具中凝固成铸件；或将镁合金熔液根据铸件重量分批浇铸到挤压铸造机或压铸机中，挤压铸造或压铸成铸件；或采用低压铸造工艺将镁合金熔液铸造成铸件；

所述S4步骤中铸件的第一次热处理为：对上述铸造的铸件进行固溶热处理，固溶热处理的保温温度为325-500℃，保温时间为10-36h。

9.根据权利要求4所述的导热抗疲劳镁合金的制备方法，其特征在于，所述S3步骤中坯锭的制作为：将镁合金熔液浇铸到预热过的金属型铸造模具或者砂型铸造模具中凝固成供后续变形加工用的坯锭，或将镁合金熔液输送到结晶器中，进行连续或半连续铸造，制备成供后续变形加工用的坯锭；

所述S4步骤中坯锭的第一次热处理为：将上述制备的坯锭进行均匀化热处理，均匀化热处理的保温温度为325-600℃，保温时间为5-30h。

10.根据权利要求9所述的导热抗疲劳镁合金的制备方法，其特征在于，所述坯锭在均匀化热处理之后还进行了加工处理和拉伸处理；

所述加工处理为：均匀化热处理之后直接采用轧制、挤压、拉拔或锻造工艺变形加工成板材、管材、型材、棒材、线材或各种锻件，即采用挤压或拉拔工艺将坯锭变形加工成棒材或线材，或用轧制变形将坯锭加工成板材，或采用挤压变形将坯锭加工成管材或型材，或采用锻压机将坯锭锻造成锻件；

所述拉伸处理为：将上述制备的板材、管材、型材、棒材或线材进行室温预拉伸处理，预拉伸的变形量为0.5-5％。