技术领域
[0001] 本
发明涉及一种导热性好而且耐腐蚀的镁合金及其制备方法，属于金属材料领域。
背景技术
[0002] 航空航天中的电源、
电子器件的
散热系统结构材料，既要求优良的导热性能，同时还必须具有
密度小、强度高。因此，高强度、高导热镁合金具有重要的应用背景。
[0003] 纯镁的导热系数为1.55W.(m.K)-1，强度大约为10MPa左右；合金化后，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：Magnesium and magnesium Alloys)，含
铝、锌的镁合金AZ81，其
抗拉强度为275Mpa、20℃-1
时的导热系数为51.1W.(m.K) ；稀土镁合金WE43，其强度为250Mpa、20℃时的导热系数-1
为51.3W.(m.K) ；含锌、稀土的镁合金ZE41，其抗拉强度为205Mpa、20℃时的导热系数-1
为123.1W.(m.K) ；含锌、
铜的镁合金ZC63，其抗拉强度为210Mpa、20℃时的导热系数为-1
122W.(m.K) ；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.-1
(m.K) 。
[0004] 目前已有的镁合金，导热率高的比如ZE41、QE22，其强度都小于265Mpa；而强度较-1高的比如AZ81、WE43，其导热率都小于55W.(m.K) 。
发明内容
[0005] 本发明的目的是提供一种导热率和强度都比较高、而且耐腐蚀的镁合金，该镁合-1金材料在20℃条件下，导热率大于132W.(m.K) ，在标准盐雾试验的腐蚀速率≤0.13g/
2
cm.24小时，抗拉强度大于320Mpa、
屈服强度大于300Mpa。可以用作航空航天中的电源、电子器件的散热系统结构材料。
[0006] 本发明的另一个目的是提供一种导热率和强度都比较高而且耐腐蚀的镁合金的制备方法。
[0007] 为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：
[0008] 一种导热耐腐蚀镁合金，该镁合金的成分含量为：Mn的含量为0.5～3.5wt％，Zn的含量为0.05～1wt％，Ca的含量为0.05～1wt％，其余为Mg。
[0009] 在本发明的导热耐腐蚀镁合金中，所述的Mn的含量优选为1.0～2.0wt％。
[0010] 在本发明的导热耐腐蚀镁合金中，所述的Zn的含量优选为0.3～0.6wt％。
[0011] 在本发明的导热耐腐蚀镁合金中，所述的Ca的含量优选为0.1～0.5wt％。
[0012] 一种制备本发明的导热耐腐蚀镁合金的方法，该方法包括下述步骤：
[0013] (1)、以纯镁锭作为镁合金中的镁元素的原料，以纯Zn锭作为镁合金中的锌元素的原料，以MnCl2或者含MnCl2的炼镁精炼剂作为镁合金中的锰元素的原料，以纯Ca
块或者Mg-Ca中间合金作为镁合金中的
钙元素的原料，按上述的镁合金的成分的重量百分比称取相应的原料；
[0014] 其中，在以纯Ca块或者Mg-Ca中间合金作为镁合金中的钙元素的原料中，在镁合金中的Ca的含量为0.05～0.5wt％(不含0.5wt％)(即Ca含量小于0.5wt％)的情况下，原料采用Mg-Ca中间合金；在镁合金中的Ca的含量为0.5(含0.5wt％)～1wt％(即Ca含量大于等于0.5wt％)的情况下，原料采用纯Ca块。
[0015] 在以MnCl2或者含MnCl2的炼镁精炼剂作为镁合金中的锰元素的原料中，在镁合金中的Mn的含量为0.5～1wt％(含1wt％)的情况下，原料采用含MnCl2的炼镁精炼剂；在镁合金中的Mn的含量为1(不含1wt％)～3.5wt％的情况下，原料采用MnCl2。
[0016] 其中，MnCl2中Mn的含量为44wt％；含MnCl2的炼镁精炼剂中MnCl2的含量为5wt％～95wt％，其余95wt％～5wt％是炼镁精炼剂，其中炼镁精炼剂的组成为30wt％～
65wt％MgCl2+30wt％～60wt％KCl+5wt％～15wt％CaF；因此MnCl2或者含MnCl2的炼镁精炼剂的加入量与合金中Mn的含量计算公式为：
[0017] 公式I〔MnCl2的加入量〕＝〔该镁合金中Mn的含量〕×〔该镁合金总量〕÷44wt％；
[0018] 公式II〔含MnCl2的炼镁精炼剂的加入量〕＝{〔该镁合金中Mn的含量〕×〔该镁合金总量〕}÷{44wt％×〔炼镁精炼剂中MnCl2的含量〕}。
[0019] (2)、将全部纯镁锭以尽量紧密的方式码放在
熔化炉中的熔化
坩埚中，在保护气体的保护下完全熔化，将镁熔液
温度控制在680～780℃，将熔液表面的浮渣清理干净，向熔液表面均匀撒上2号熔剂或者炼镁
覆盖剂，防止镁燃烧；
[0020] (3)、根据合金中Mn的含量，利用公式I(使用MnCl2)或者公式II(使用含MnCl2的炼镁精炼剂)计算出需要加入的MnCl2或者含MnCl2的炼镁精炼剂的量，将称量好的MnCl2或者含MnCl2的炼镁精炼剂分批加入到镁熔液中，一边加入一边搅拌，使MnCl2或者含MnCl2的炼镁精炼剂与镁充分发生置换反应；也就是，当MnCl2或者含MnCl2的炼镁精炼剂加入到镁熔液后，将发生如下置换反应：Mg+MnCl2＝MgCl2+Mn，被置换出的单质Mn就成了镁熔液中的
合金元素，每生成1公斤单质Mn，将大约消耗0.44公斤Mg；反应产物MgCl2将与随后进行的精炼工艺操作中加入的炼镁精炼剂反应生成反应渣而与镁熔液分离；一直到MnCl2或者含MnCl2的炼镁精炼剂全部加入到镁熔液中并反应彻底后，将熔液表面的浮渣清理干净，之后，浇注
光谱试样，进行炉前分析，根据试样的成分和含量决定是否加料调整，直至镁合金熔液达到本发明的镁合金的成分和含量；向熔液表面均匀撒上2号熔剂或者炼镁覆盖剂，防止镁燃烧；
[0021] (4)、将预热炉升温到160～380℃，在以Mg-Ca中间合金作为镁合金中的钙元素的原料情况下，将纯Zn锭和Mg-Ca中间合金在预热炉中预热到100～380℃，然后分别将预热后的纯Zn锭和Mg-Ca中间合金没入镁熔液中，便于纯Zn锭和Mg-Ca中间合金的溶解和扩散；在以纯Ca块作为镁合金中的钙元素的原料情况下，由于纯Ca块是以1公斤为单位密封封装于惰性气体保护的容器中，无须预热，只需将纯Zn锭在预热炉中预热到100～380℃，然后分别将预热后的纯Zn锭和没有预热的纯Ca块没入镁熔液中，便于纯Zn锭和纯Ca块的溶解和扩散。
[0022] (5)、将镁熔液
温度控制在670～780℃，待纯Zn锭，以及作为镁合金中的钙元素的原料的纯Ca块或者Mg-Ca中间合金完全溶解并均匀分布在镁熔液中；将镁熔液在685～750℃保温15～60分钟之后，浇注光谱试样，进行炉前分析，根据试样的成分和含量决定是否加料调整，直至镁合金熔液达到本发明的镁合金的成分和含量；
[0023] (6)、将合格的镁合金熔液浇注到充分预热过的金属型
铸造模具或者砂型铸造模具中
凝固成铸件；或者将镁合金熔液根据铸件重量分批浇注到挤
压铸造机或
压铸机中，
挤压铸造或压铸成铸件；或者采用低压铸造工艺将镁合金熔液铸造成铸件；
[0024] 制备本发明的导热镁合金的方法包括有熔炼过程和后处理过程，其中，后处理过程可分为两种：一种是对浇注后的铸件进行后处理、另一种是对浇注后的坯锭进行后处理，因此，因不同的后处理过程，制备本发明的导热镁合金的方法也分为两种，前述的制备本发明的导热镁合金的方法是其中的一种，为第一种本发明的导热镁合金的方法。第二种制备本发明的导热镁合金的方法是：
[0025] 一种制备本发明的导热镁合金的方法，其中，熔炼过程和第一种本发明的导热镁合金的方法的步骤(1)-(5)相同，故省略，其步骤(6)-(8)为：
[0026] (6)、将合格的镁合金熔液浇注到充分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，或者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；
[0027] (7)、将上述步骤制备的坯锭进行均匀化
热处理，其均匀化热处理过程是将坯锭加热到350～400℃、保温3～30小时，具体保温时间根据坯锭体积的大小确定，坯锭体积越大保温时间越长；然后直接采用
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；
[0028] (8)、采用拉伸机将上述步骤制备的板材、管材、型材、棒材或线材进行室温预拉伸处理，根据应用背景对屈服强度和延伸率要求，预拉伸的变形量为0.5～10％；要求的屈服强度越高、延伸率越低，预拉伸的变形量越大，反之亦然。
[0029] 在制备本发明的导热镁合金的方法中，在所述的步骤(2)中，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＝SO2，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1克/升；例如坩埚中物料以外的空间为200升，其中氧气为40升，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。
[0030] 在制备本发明的导热镁合金的方法中，在所述的步骤(2)中，向熔液表面撒的2号熔剂为30～65wt％MgCl2和35～70wt％KCl；炼镁覆盖剂为30～63wt％MgCl2和35～68wt％KCl及1～5wt％S。
[0031] 本发明的优点是：本发明的镁合金在20℃条件下，导热率大于132W.(m.K)-1，在2
标准盐雾试验的腐蚀速率≤0.13g/cm.24小时，抗拉强度大于320Mpa、最大屈服强度大于
300Mpa。可以用作航空航天中的电源、电子器件的散热系统结构材料。
具体实施方式
[0032]
实施例1：1000公斤Mg-0.5Mn-1Zn-0.05Ca导热耐腐蚀镁合金(即该镁合金的成分含量为：0.5wt％Mn、1wt％Zn和0.05wt％Ca，余量为Mg)及其板材轧制制备方法。
[0033] 1、备料和将纯Zn锭和Mg-10％Ca中间合金预热(Mg-10％Ca中间合金的成分含量为：10wt％Ca，余量为Mg)
[0034] 首先按照该镁合金的成分含量计算需要的纯镁锭、纯Zn锭、含MnCl2的炼镁精炼剂、Mg-Ca中间合金等所有原料的量，即：10公斤纯Zn锭、5公斤Mg-10％Ca中间合金、57公斤含20％MnCl2的炼镁精炼剂。
[0035] 采用预热炉将10公斤纯Zn锭、5公斤Mg-10％Ca中间合金预热到350～380℃。
[0036] 2、纯镁锭熔化
[0037] 将全部983公斤纯镁锭以尽量紧密的方式码放在熔化坩埚中，在坩埚底部和纯镁锭表面均匀撒上一些硫磺粉，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，将镁熔液温度控制在685～720℃，打开坩埚盖，将熔液表面的浮渣清理干净，向熔液表面均匀撒上2号熔剂或者炼镁覆盖剂，防止镁燃烧；
[0038] 3、添加合金元素Mn
[0039] 合金元素Mn是通过加入含20％MnCl2的炼镁精炼剂，利用MnCl2与镁发生置换反应：Mg+MnCl2＝MgCl2+Mn、生成的单质Mn就成了镁熔液中的合金元素；将称量好的57公斤含20％MnCl2的炼镁精炼剂分批加入到镁熔液中，一边加入一边搅拌，使含MnCl2的炼镁精炼剂与镁充分发生置换反应，一直到57公斤含20％MnCl2的炼镁精炼剂全部加入到镁熔液中并反应彻底后，将熔液表面的浮渣清理干净，之后，浇注光谱试样，进行炉前分析，根据试样的成分和含量决定是否加料调整，直至镁合金熔液中Mn达到0.5wt％；向熔液表面均匀撒上2号熔剂或者炼镁覆盖剂，防止镁燃烧；
[0040] 4、添加合金元素Zn、Ca
[0041] 将预热后的10公斤纯Zn锭、5公斤Mg-10％Ca中间合金分别没入上述镁熔液中，将镁熔液温度控制在680～700℃，待纯Zn锭、Mg-10％Ca中间合金完全溶解后，再在685～715℃保温15～30分钟，使所有合金元素均匀分布在镁熔液中；之后，浇注光谱试样，进行炉前分析，如果成分和含量不合格，可加料调整，直至合格；
[0042] 5、坯锭浇铸
[0043] 用熔体转移
泵将镁合金熔液输送到结晶器中，进行半连续铸造，制备成板材轧制加工用的坯锭。
[0044] 6、均匀化热处理、板材轧制变形加工和时效处理
[0045] 将上述步骤制备的坯锭进行均匀化热处理，就是将坯锭加热到385～400℃、保温26～30小时，出炉后直接采用板材
轧机将均匀化热处理后的坯锭轧制变形加工成板材。
[0046] 7、板材预拉伸处理
[0047] 采用拉伸机将上述步骤制备的板材进行变形量为1～3％室温预拉伸处理。
[0048] 本发明的Mg-0.5Mn-1Zn-0.05Ca镁合金经过均匀化热处理、板材轧制变形以及-10.5～3％室温预拉伸处理后具有如下性能：在20℃条件下，导热率大约为132W.(m.K) ，
2
在标准盐雾试验的腐蚀速率≤0.13g/cm.24小时，抗拉强度为325～335Mpa、屈服强度为
300～310Mpa，可以用作航空航天中的电源、电子器件的散热系统结构材料。
[0049] 实施例2：1000公斤Mg-0.5Mn-0.8Zn-0.1Ca导热耐腐蚀镁合金(即该镁合金的成分含量为：0.5wt％Mn、0.8wt％Zn和0.1wt％Ca，余量为Mg)及其压铸零件制备方法。
[0050] 1、备料和将纯Zn锭和Mg-10％Ca中间合金预热(Mg-10％Ca中间合金的成分含量为：10wt％Ca，余量为Mg)
[0051] 首先按照该镁合金的成分含量计算需要的纯镁锭、纯Zn锭、含MnCl2的炼镁精炼剂、Mg-Ca中间合金等所有原料的量，即：8公斤纯Zn锭、10公斤Mg-10％Ca中间合金、57公斤含20％MnCl2的炼镁精炼剂。
[0052] 采用预热炉将8公斤纯Zn锭、10公斤Mg-10％Ca中间合金预热到350～380℃。
[0053] 2、纯镁锭熔化
[0054] 将全部980公斤纯镁锭以尽量紧密的方式码放在熔化坩埚中，在坩埚底部和纯镁锭表面均匀撒上一些硫磺粉，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，将镁熔液温度控制在685～720℃，打开坩埚盖，将熔液表面的浮渣清理干净，向熔液表面均匀撒上2号熔剂或者炼镁覆盖剂，防止镁燃烧；
[0055] 3、添加合金元素Mn
[0056] 合金元素Mn是通过加入含20％MnCl2的炼镁精炼剂，利用MnCl2与镁发生置换反应：Mg+MnCl2＝MgCl2+Mn、生成的单质Mn就成了镁熔液中的合金元素；将称量好的57公斤含20％MnCl2的炼镁精炼剂分批加入到镁熔液中，一边加入一边搅拌，使含MnCl2的炼镁精炼剂与镁充分发生置换反应，一直到57公斤含20％MnCl2的炼镁精炼剂全部加入到镁熔液中并反应彻底后，将熔液表面的浮渣清理干净，之后，浇注光谱试样，进行炉前分析，根据试样的成分和含量决定是否加料调整，直至镁合金熔液中Mn达到0.5wt％；向熔液表面均匀撒上2号熔剂或者炼镁覆盖剂，防止镁燃烧；
[0057] 4、添加合金元素Zn、Ca
[0058] 将预热后的8公斤纯Zn锭、10公斤Mg-10％Ca中间合金分别没入上述镁熔液中，将镁熔液温度控制在700～720℃，待纯Zn锭、Mg-10％Ca中间合金完全溶解后，再在700～720℃保温15～30分钟，使所有合金元素均匀分布在镁熔液中；之后，浇注光谱试样，进行炉前分析，如果成分和含量不合格，可加料调整，直至合格；
[0059] 5、压铸成形
[0060] 将上述镁合金熔液温度控制在680～700℃，并进行保温；根据铸件重量，用熔体定量转移泵将镁合金熔液分批浇注到冷室压铸机的压室中，压铸成铸件。
[0061] 本发明的Mg-0.5Mn-0.8Zn-0.1Ca导热耐腐蚀镁合金经过压铸成型后具有如下-1性能：在20℃条件下，导热率大约为133W.(m.K) ，在标准盐雾试验的腐蚀速率≤0.13g/
2
cm.24小时，抗拉强度为225～255Mpa、屈服强度为200～210Mpa，可以用作航空航天中的电源、电子器件的散热系统结构材料。
[0062] 实施例3：1000公斤Mg-3.5Mn-0.05Zn-1Ca导热耐腐蚀镁合金(即该镁合金的成分含量为：3.5wt％Mn、0.05wt％Zn和1wt％Ca，余量为Mg)及其棒材、管材、型材或线材挤压制备方法。
[0063] 1、备料和将纯Zn锭预热
[0064] 首先按照该镁合金的成分含量计算需要的纯镁锭、纯Zn锭、MnCl2、纯Ca块等所有原料的量，即：0.5公斤纯Zn锭、10公斤纯Ca块、80公斤MnCl2。
[0065] 采用预热炉将0.5公斤纯Zn锭预热到350～380℃，纯Ca块以1公斤为单位密封封装于惰性气体保护的容器中，无须预热。
[0066] 2、纯镁锭熔化
[0067] 将全部970公斤纯镁锭以尽量紧密的方式码放在熔化坩埚中，在坩埚底部和纯镁锭表面均匀撒上一些硫磺粉，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，将镁熔液温度控制在685～720℃，打开坩埚盖，将熔液表面的浮渣清理干净，向熔液表面均匀撒上2号熔剂或者炼镁覆盖剂，防止镁燃烧；
[0068] 3、添加合金元素Mn
[0069] 合金元素Mn是通过加入MnCl2，利用MnCl2与镁发生置换反应：Mg+MnCl2＝MgCl2+Mn、生成的单质Mn就成了镁熔液中的合金元素；将称量好的80公斤MnCl2分批加入到镁熔液中，一边加入一边搅拌，使MnCl2与镁充分发生置换反应，一直到80公斤MnCl2全部加入到镁熔液中并反应彻底后，将熔液表面的浮渣清理干净，之后，浇注光谱试样，进行炉前分析，根据试样的成分和含量决定是否加料调整，直至镁合金熔液中Mn达到3.5wt％；向熔液表面均匀撒上2号熔剂或者炼镁覆盖剂，防止镁燃烧；
[0070] 4、添加合金元素Zn、Ca
[0071] 将预热后的0.5公斤纯Zn锭、10公斤纯Ca块分别没入上述镁熔液中，将镁熔液温度控制在760～780℃，待纯Zn锭、纯Ca块完全溶解后，再在730～750℃保温35～60分钟，使所有合金元素均匀分布在镁熔液中；之后，浇注光谱试样，进行炉前分析，如果成分和含量不合格，可加料调整，直至合格；
[0072] 5、坯锭浇铸
[0073] 用熔体转移泵将镁合金熔液浇注到充分预热过的金属型铸造模具中凝固成供后续挤压变形加工用的坯锭。
[0074] 6、坯锭的均匀化热处理，棒材、管材、型材或线材的挤压变形加工[0075] 将上述步骤制备的坯锭进行均匀化热处理，就是将坯锭加热到350～360℃、保温3～5小时，出炉后直接采用挤压机将均匀化热处理后的坯锭挤压变形加工成棒材、管材、型材或者线材。
[0076] 7、棒材、管材、型材或线材预拉伸处理
[0077] 采用拉伸机将上述步骤制备的棒材、管材、型材或线材进行变形量为6～10％室温预拉伸处理。
[0078] 本发明的Mg-3.5Mn-0.05Zn-1Ca导热耐腐蚀镁合金经过均匀化热处理，棒材、管材、型材或线材挤压变形加工以及预拉伸处理后具有如下性能：在20℃条件下，导热率大-1 2约为137W.(m.K) ，在标准盐雾试验的腐蚀速率≤0.13g/cm.24小时，抗拉强度为330～
350Mpa、屈服强度为315～325Mpa，可以用作航空航天中的电源、电子器件的散热系统结构材料。
[0079] 实施例4：1000公斤Mg-2Mn-0.3Zn-0.5Ca导热耐腐蚀镁合金(即该镁合金的成分含量为：2wt％Mn、0.3wt％Zn和0.5wt％Ca，余量为Mg)及其零件锻造制备方法。
[0080] 1、备料和纯Zn锭预热
[0081] 首先按照该镁合金的成分含量计算需要的纯镁锭、纯Zn锭、MnCl2、纯Ca块等所有原料的量，即：3公斤纯Zn锭、5公斤纯Ca块、45公斤MnCl2。
[0082] 采用预热炉将3公斤纯Zn锭预热到350～380℃，纯Ca块以1公斤为单位密封封装于惰性气体保护的容器中，无须预热。
[0083] 2、纯镁锭熔化
[0084] 将全部981公斤纯镁锭以尽量紧密的方式码放在熔化坩埚中，在坩埚底部和纯镁锭表面均匀撒上一些硫磺粉，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，将镁熔液温度控制在685～720℃，打开坩埚盖，将熔液表面的浮渣清理干净，向熔液表面均匀撒上2号熔剂或者炼镁覆盖剂，防止镁燃烧；
[0085] 3、添加合金元素Mn
[0086] 合金元素Mn是通过加入MnCl2，利用MnCl2与镁发生置换反应：Mg+MnCl2＝MgCl2+Mn、生成的单质Mn就成了镁熔液中的合金元素；将称量好的45公斤MnCl2分批加入到镁熔液中，一边加入一边搅拌，使MnCl2与镁充分发生置换反应，一直到45公斤MnCl2全部加入到镁熔液中并反应彻底后，将熔液表面的浮渣清理干净，之后，浇注光谱试样，进行炉前分析，根据试样的成分和含量决定是否加料调整，直至镁合金熔液中Mn达到2wt％；向熔液表面均匀撒上2号熔剂或者炼镁覆盖剂，防止镁燃烧；
[0087] 4、添加合金元素Zn、Ca
[0088] 将预热后的3公斤纯Zn锭、5公斤纯Ca块分别没入上述镁熔液中，将镁熔液温度控制在700～720℃，待纯Zn锭、纯Ca块完全溶解后，再在700～720℃保温35～60分钟，使所有合金元素均匀分布在镁熔液中；之后，浇注光谱试样，进行炉前分析，如果成分和含量不合格，可加料调整，直至合格；
[0089] 5、坯锭浇铸
[0090] 用熔体转移泵将镁合金熔液浇注到砂型铸造模具中凝固成供后续锻造变形加工用的坯锭。
[0091] 6、均匀化热处理、零件锻造变形加工和时效处理
[0092] 将上述步骤制备的坯锭进行均匀化热处理，就是将坯锭加热到365～375℃、保温15～17小时，出炉后直接采用锻压机将均匀化热处理后的坯锭锻造变形加工成零件。
[0093] 本发明的Mg-2Mn-0.3Zn-0.5Ca导热耐腐蚀镁合金经过均匀化热处理、零件锻造-1变形加工后具有如下性能：在20℃条件下，导热率大约为136W.(m.K) ，在标准盐雾试验的
2
腐蚀速率≤0.13g/cm.24小时，抗拉强度为315～325Mpa、屈服强度为285～295Mpa，可以用作航空航天中的电源、电子器件的散热系统结构材料
[0094] 实施例5：1000公斤Mg-1Mn-0.6Zn-0.2Ca导热耐腐蚀镁合金(即该镁合金的成分含量为：1wt％Mn、0.6wt％Zn和0.2wt％Ca，余量为Mg)及其管材、棒材或线材挤压与拉拔制备方法。
[0095] 1、备料和将纯Zn锭和Mg-10％Ca中间合金预热(Mg-10％Ca中间合金的成分含量为：10wt％Ca，余量为Mg)
[0096] 首先按照该镁合金的成分含量计算需要的纯镁锭、纯Zn锭、含MnCl2的炼镁精炼剂、Mg-Ca中间合金等所有原料的量，即：6公斤纯Zn锭、20公斤Mg-10％Ca中间合金、28公斤含80％MnCl2的炼镁精炼剂。
[0097] 采用预热炉将6公斤纯Zn锭、20公斤Mg-10％Ca中间合金预热到355～380℃。
[0098] 2、纯镁锭熔化
[0099] 将全部970公斤纯镁锭以尽量紧密的方式码放在熔化坩埚中，在坩埚底部和纯镁锭表面均匀撒上一些硫磺粉，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，将镁熔液温度控制在685～720℃，打开坩埚盖，将熔液表面的浮渣清理干净，向熔液表面均匀撒上2号熔剂或者炼镁覆盖剂，防止镁燃烧；
[0100] 3、添加合金元素Mn
[0101] 合金元素Mn是通过加入含80％MnCl2的炼镁精炼剂，利用MnCl2与镁发生置换反应：Mg+MnCl2＝MgCl2+Mn、生成的单质Mn就成了镁熔液中的合金元素；将称量好的28公斤含80％MnCl2的炼镁精炼剂分批加入到镁熔液中，一边加入一边搅拌，使含MnCl2的炼镁精炼剂与镁充分发生置换反应，一直到28公斤含80％MnCl2的炼镁精炼剂全部加入到镁熔液中并反应彻底后，将熔液表面的浮渣清理干净，之后，浇注光谱试样，进行炉前分析，根据试样的成分和含量决定是否加料调整，直至镁合金熔液中Mn达到1wt％；向熔液表面均匀撒上2号熔剂或者炼镁覆盖剂，防止镁燃烧；
[0102] 4、添加合金元素Zn、Ca
[0103] 将预热后的6公斤纯Zn锭、20公斤Mg-10％Ca中间合金分别没入上述镁熔液中，将镁熔液温度控制在690～720℃，待纯Zn锭、Mg-10％Ca中间合金完全溶解后，再在700～720℃保温15～30分钟，使所有合金元素均匀分布在镁熔液中；之后，浇注光谱试样，进行炉前分析，如果成分和含量不合格，可加料调整，直至合格；
[0104] 5、坯锭浇铸
[0105] 用熔体转移泵将镁合金熔液浇注到充分预热过的金属型铸造模具中凝固成供后续挤压变形加工用的坯锭。
[0106] 6、均匀化热处理，管材、棒材或者线材挤压与拉拔变形加工
[0107] 将上述步骤制备的坯锭进行均匀化热处理，就是将坯锭加热到375～385℃、保温18～21小时，出炉后直接采用挤压机将均匀化热处理后的坯锭挤压变形加工成管材、棒材或者线材，然后再采用拉拔机将该管材、棒材或者线材进行拉拔变形加工成直径更小的管材、棒材或者线材。
[0108] 7、管材、棒材或线材预拉伸处理
[0109] 采用拉伸机将上述步骤制备的棒材、管材、型材或线材进行变形量为0.5～2％室温预拉伸处理。
[0110] 本发明的Mg-1Mn-0.6Zn-0.2Ca导热耐腐蚀镁合金经过均匀化热处理，管材、棒材或线材挤压变形加工与拉拔变形加工以及预拉伸处理后具有如下性能：在20℃条件下，导-1 2热率大约为134W.(m.K) ，在标准盐雾试验的腐蚀速率≤0.13g/cm.24小时，抗拉强度为
335～355Mpa、屈服强度为325～335Mpa，可以用作航空航天中的电源、电子器件的散热系统结构材料。
[0111] 实施例6：1000公斤Mg-0.7Mn-0.6Zn-0.3Ca导热耐腐蚀镁合金(即该镁合金的成分含量为：0.7wt％Mn、0.6wt％Zn和0.3wt％Ca，余量为Mg)及其挤压铸造零件制备方法。
[0112] 1、备料和将纯Zn锭和Mg-10％Ca中间合金预热(Mg-10％Ca中间合金的成分含量为：10wt％Ca，余量为Mg)
[0113] 首先按照该镁合金的成分含量计算需要的纯镁锭、纯Zn锭、含MnCl2的炼镁精炼剂、Mg-Ca中间合金等所有原料的量，即：6公斤纯Zn锭、30公斤Mg-10％Ca中间合金、40公斤含40％MnCl2的炼镁精炼剂。
[0114] 采用预热炉将6公斤纯Zn锭、30公斤Mg-10％Ca中间合金预热到365～380℃。
[0115] 2、纯镁锭熔化
[0116] 将全部960公斤纯镁锭以尽量紧密的方式码放在熔化坩埚中，在坩埚底部和纯镁锭表面均匀撒上一些硫磺粉，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，将镁熔液温度控制在685～720℃，打开坩埚盖，将熔液表面的浮渣清理干净，向熔液表面均匀撒上2号熔剂或者炼镁覆盖剂，防止镁燃烧；
[0117] 3、添加合金元素Mn
[0118] 合金元素Mn是通过加入含40％MnCl2的炼镁精炼剂，利用MnCl2与镁发生置换反应：Mg+MnCl2＝MgCl2+Mn、生成的单质Mn就成了镁熔液中的合金元素；将称量好的40公斤含40％MnCl2的炼镁精炼剂分批加入到镁熔液中，一边加入一边搅拌，使含MnCl2的炼镁精炼剂与镁充分发生置换反应，一直到40公斤含40％MnCl2的炼镁精炼剂全部加入到镁熔液中并反应彻底后，将熔液表面的浮渣清理干净，之后，浇注光谱试样，进行炉前分析，根据试样的成分和含量决定是否加料调整，直至镁合金熔液中Mn达到0.7wt％；向熔液表面均匀撒上2号熔剂或者炼镁覆盖剂，防止镁燃烧；
[0119] 4、添加合金元素Zn、Ca
[0120] 将预热后的6公斤纯Zn锭、30公斤Mg-10％Ca中间合金分别没入上述镁熔液中，将镁熔液温度控制在725～755℃，待纯Zn锭、Mg-10％Ca中间合金完全溶解后，再在725～735℃保温35～50分钟，使所有合金元素均匀分布在镁熔液中；之后，浇注光谱试样，进行炉前分析，如果成分和含量不合格，可加料调整，直至合格；
[0121] 5、挤压铸造成形
[0122] 将上述镁合金熔液温度控制在695～715℃，并进行保温；根据铸件重量，用熔体定量转移泵将镁合金熔液分批浇注到挤压铸造机的压室中，挤压铸造成铸件。
[0123] 本发明的Mg-0.7Mn-0.6Zn-0.3Ca导热耐腐蚀镁合金经过挤压铸造成型后具有如-1下性能：在20℃条件下，导热率大约为134W.(m.K) ，在标准盐雾试验的腐蚀速率≤0.13g/
2
cm.24小时，抗拉强度为235～265Mpa、屈服强度为205～215Mpa，可以用作航空航天中的电源、电子器件的散热系统结构材料。
[0124] 实施例7：1000公斤Mg-0.8Mn-0.6Zn-0.4Ca导热耐腐蚀镁合金(即该镁合金的成分含量为：0.8wt％Mn、0.6wt％Zn和0.4wt％Ca，余量为Mg)及其低压铸造零件制备方法。
[0125] 1、备料和将纯Zn锭和Mg-10％Ca中间合金预热(Mg-10％Ca中间合金的成分含量为：10wt％Ca，余量为Mg)
[0126] 首先按照该镁合金的成分含量计算需要的纯镁锭、纯Zn锭、含MnCl2的炼镁精炼剂、Mg-Ca中间合金等所有原料的量，即：6公斤纯Zn锭、40公斤Mg-10％Ca中间合金、30
