本发明属于镁合金开发，具体涉及一种高强高导热镁合金及其制备方法。
背景技术：
1、镁合金如今因其低密度，高比强度，良好的阻尼性和生物相容性等优良特性，而在航空航天，汽车，医疗器械，电池等多个领域被广泛关注。传统汽车等领域中的电机壳通常为铝 合金电机壳，而镁合金因其轻量化的特点目前作为一种新型金属材料运用在电机壳制备过程中。然而传统镁合金较差的力学性能和导热性无法匹配航空航天,通信工程等尖端领域对材料性能的高要求。
2、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，含铝、锌的镁合金az81，其抗拉强度为275mpa、20℃时的导热系数为51.1 w∙(m∙k)-1：稀土镁合金we43，其强度为250mpa、20℃时的导热系数为51.3 w∙(m∙k)-1；含锌、稀土的镁合金ze41，其抗拉强度为205mpa、20℃时的导热系数为123.1 w∙(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122 w∙(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113 w∙(m∙k)-1。目前已有的镁合金，导热率高的比如ze41、qe22，其强度都小于265mpa；而强度较高的比如az81、we43，其导热率都小于55 w∙(m∙k)-1。
3、因此，现有镁合金无论从热导率和力学性能来看都无法满足高导热，高强的需求。
技术实现思路
1、本发明的目的在于克服现有技术的至少一个不足，提供一种高强高导热镁合金及其制备方法。
2、本发明所采取的技术方案是：
3、第一个方面，本发明提供一种高强高导热的镁合金，以质量百分比计，所述镁合金的组成为：al 5.8～6.4%，cu 2.8～3.3%，zn 0.9～1.2%，si 4.4～5.8%，co 1.2～2.4%，ag1.3%～2.0%，余量为mg和不可避免的杂质元素。
4、在一些实例中，以质量百分比计，所述si含量为：4.8～5.2%。
5、在一些实例中，以质量百分比计，所述过渡元素co含量为：1.9～2.2%。
6、在一些实例中，以质量百分比计，所述ag含量为：1.6～1.8%。
7、在一些实例中，以质量百分比计，所述合金的组成为：al 5.8～6.4%，cu 2.8～3.3%，zn 0.9～1.2%，si 4.8～5.2%，co 1.9～2.2%，ag 1.6～1.8%，余量为mg和不可避免的杂质元素。
8、在一些实例中，所述合金的组成为：al 5.99%，cu 3.20%，zn 1.19%，si 5.28%，co2.04%，ag 1.74%，余量为mg和不可避免的杂质元素。
9、在一些实例中，所述高强含铜镁合金的屈服强度≧320mpa，抗拉强度≧400mpa，延伸率≧20%，腐蚀速率≤0.25mm·y-1，室温导热率可达140～145w/(m·k)，密度约为1.8g/cm3。
10、第二个方面，本发明第一个方面提供的高强高导热镁合金的制备方法，包括以下步骤：1）按比例称取原料进行熔炼，熔炼温度740℃～780℃，除渣搅拌均匀；
11、2）在700℃～720℃的保护气氛条件进行精炼，搅拌5～20min，并保温20～30min，除渣过滤，在720℃～740℃浇铸得到合金铸锭；
12、3）取步骤2）制备的合金，在450～470℃均匀化处理7.5～8.5h，水淬至室温；
13、4）挤压合金铸锭成型，铸棒温度为510～530℃，模具温度控制在450～480℃之间，挤压速度为1.5～2.5/m·min-1，挤压比为32～35；
14、5）在410～420℃保温2～3小时进行固溶处理，最后进行间断时效处理，得到所述高强高导热镁合金。
15、在一些实例中，所述间断时效处理的实施方法为：在150～160℃对合金进行预时效处理10～12小时，之后水冷至室温，再在200～210℃对合金进行时效处理20～22h。
16、第三个方面，本发明提供一种镁合金铸件，由第一个方面所述的高强高导热镁合金制备得到。
17、本发明的有益效果是：
18、本发明针对传统镁合金强度低，导热性差等问题，发明了一种含微合金化元素cu，si，ag及过渡元素co的高强高导热镁合金。该合金强度高，性较好，具有优异的导热性能，对实现镁合金结构功能的一体化具有重大的应用价值。
19、本发明的高强镁合金主要提升了合金中cu元素含量，当合金中cu含量在2.8~3.3%时，cu与mg形成的mg2cu相是一种laves相，其具有高度对称性，该种相能有效提升镁合金的强、硬度，以及耐热、耐磨性能。mg2cu相作为硬质颗粒分散在金属基体中，能够显著提高镁合金的硬度和强度。这些颗粒可以阻碍位错运动，增加材料的抗拉强度和屈服强度。且其作为laves相具有耐高温特点，因此其在高温环境下仍能保持较高的材料强度。此外，部分cu溶于镁合金的β相中，对其起到了强化作用，能进一步提升合金的强度。
20、添加4.4~5.8%含量的si能在合金时效后和mg生成mg2si相，该种相是镁合金中常见的强化相，能使镁合金在自然时效状态下具备优异的抗拉性能和伸长率，同时能赋予合金优异的耐磨性。
21、添加1.2~2.4%的co可以明显促进纳米级mg2co弥散相的析出，该种弥散相能钉扎晶界，抑制晶粒的生长和再结晶，同时还能阻碍位错运动，综合提升合金强度。同时，此外，添加co和si能在镁合金表面形成保护性氧化膜，减少镁合金在空气或湿气中的腐蚀速率，从而提高其耐腐蚀性。
22、在合金中添加1.3%~2.0%的ag能在控制成本的同时明显优化合金的力学性能及导热性。添加ag能在镁合金中生成mg-ag共晶体，形成的相具有细小弥散的特点，使合金的组织细小均匀，且细小、稳定的第二相弥散分布在基体中，能够有效阻碍基面位错滑移，提升合金的力学性能，且其在镁基体中分布的细小弥散的共晶相能保证镁基体的连续性，不会阻碍自由电子和声子的迁移，减少了电子和声子的散射，能极大地提升镁合金的导热性能。
23、对合金进行间断时效工艺处理，能促使合金中析出相在不同阶段以不同形态析出。其中在预时效阶段，合金中优先析出强化相mg2si和mg2cu相。mg2cu相更加均匀地分布在镁合金基体中，减少mg2cu析出相过多造成的应力集中或者析出相团聚等现象，在使材料达到最优力学性能的同时减少了材料因应力集中导致的裂纹扩展和材料疲劳，使合金的使用寿命大大增加。同时析出的mg2si相能够大大提升合金的强硬度以及耐磨性。时效阶段在合金中会析出mg2co相，mg-ag共晶相，该两相能抑制晶粒生长和再结晶，对合金强度的提升以及热导率有极大的提升效果。
1.一种高强高导热的镁合金，其特征在于，以质量百分比计，所述镁合金的组成为：al5.8～6.4%，cu 2.8～3.3%，zn 0.9～1.2%，si 4.4～5.8%，co 1.2～2.4%，ag 1.3%～2.0%，余量为mg和不可避免的杂质元素。
2.根据权利要求1所述的镁合金，其特征在于，以质量百分比计，所述si含量为：4.8～5.2%。
3.根据权利要求1所述的镁合金，其特征在于，以质量百分比计，所述过渡元素co含量为：1.9～2.2%。
4.根据权利要求1所述的镁合金，其特征在于，以质量百分比计，所述ag含量为：1.6～1.8%。
5.根据权利要求1～4任一项所述的镁合金，其特征在于，以质量百分比计，所述合金的组成为：al 5.8～6.4%，cu 2.8～3.3%，zn 0.9～1.2%，si 4.8～5.2%，co 1.9～2.2%，ag1.6～1.8%，余量为mg和不可避免的杂质元素。
6.根据权利要求5所述的镁合金，其特征在于，以质量百分比计，所述合金的组成为：al5.99%，cu 3.20%，zn 1.19%，si 5.28%，co 2.04%，ag 1.74%，余量为mg和不可避免的杂质元素。
7.根据权利要求1所述的镁合金，其特征在于，所述高强含铜镁合金的屈服强度≧320mpa，抗拉强度≧400mpa，延伸率≧20%，腐蚀速率≤0.25mm·y-1，室温导热率可达140～145w/(m·k)，密度约为1.8g/cm3。
8.权利要求1～7任一项所述的高强高导热镁合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1）按比例称取原料进行熔炼，熔炼温度740℃～780℃，除渣搅拌均匀；
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述间断时效处理的实施方法为：在150～160℃对合金进行预时效处理10～12小时，之后水冷至室温，再在200～210℃对合金进行时效处理20～22h。
10.一种镁合金铸件，其特征在于，由权利要求1～7任一项所述的高强高导热镁合金制备得到。
