本发明专利技术提供一种提高高强度变形镁合金电磁屏蔽性能的热处理工艺，将挤压塑性变形后的镁合金板材，在380～420℃固溶，保温4～6小时，水淬至室温，再加热至130～190℃时效，保温4～50小时，空冷至室温；以及直接将镁合金板材加热至130～200℃时效,保温4～90小时，空冷至室温。本发明专利技术能在保证良好力学性能的同时显著提高高强度变形镁合金的电磁屏蔽性能。经本发明专利技术所述的热处理工艺处理后的变形镁合金应用范围广泛，可满足3C产品、航空航天和国防军工等领域的实际需求。而且，本发明专利技术所用设备简单，成本较低，且容易操作。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及变形镁合金材料的一种热处理工艺，特别涉及提高高强度变形镁合金电磁屏蔽性能的热处理工艺方法。
技术介绍
随着电子工业的发展和电子设备的高度应用，电磁辐射造成的电磁干扰不仅影响 人们的正常生活，而且日益威胁国家的信息安全与军事机密。尤其是在电子对抗技术逐渐更新的现代化战场上，电磁波穿透各种军事设备的敏感器件时，可能致使对方无线电通讯指挥系统瘫痪、雷达迷茫、导弹火炮等武器失控。此外，电磁辐射也给人们的身体健康带来了严峻的挑战，如神经系统功能紊乱、免疫系统受损、内分泌系统功能下降等。因此，最大限度地屏蔽电磁辐射干扰不仅能够提高电子、电气设备运行的稳定性、安全性，而且还可以减轻对人类生活环境的电磁污染。屏蔽材料是电磁辐射防护的重要手段，现有的屏蔽材料主要是金属材料和复合材料。然而，这两类材料在某些方面均存在一定的局限性，如金属材料(Cu、Fe、Ni及其合金)密度较大；复合材料的力学性能和电磁屏蔽性能不够高且屏蔽稳定性较差。与上述两类材料相比，镁合金具有密度低、比强度高、导电和导磁性能良好、不需要做太多复杂的处理，便能获得较好的屏蔽性能以满足电子、通信、航空航天和国防军事工业等领域对轻量化、节能和抗辐射等的需求。因此，镁及镁合金是一种十分有潜力的屏蔽材料，发展高强、高屏蔽的镁合金是屏蔽材料开发的重要方向。然而，根据本专利技术的前期研究发现，高强度镁合金的屏蔽效能不高，这是由于添加较多的合金元素会影响镁合金的导电性能，从而降低其屏蔽性能。因此，改善高强度镁合金的电磁屏蔽性能十分重要。目前，适当的热处理工艺能够大幅度提高镁合金强度，有鉴于此，本专利技术申请人考虑从高强度变形镁合金入手，通过适当的热处理工艺来提高其电磁屏蔽性能。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述不足，本专利技术的目的是提供一种提高高强度变形镁合金电磁屏蔽性能的热处理工艺；经过所述热处理工艺，在保证良好力学性能的同时显著提高高强度变形镁合金的电磁屏蔽性能。本专利技术的目的是这样实现的提高高强度变形镁合金电磁屏蔽性能的热处理工艺，其特征在于将挤压塑性变形后的镁合金板材，在38(T420°C固溶，保温4飞小时，水淬至室温，再加热至13(T19(TC时效，保温4 50小时，空冷至室温。进一步，所述再加热为13(T17(TC时效，保温15 25小时，空冷至室温。进一步，本专利技术提高高强度变形镁合金电磁屏蔽性能的热处理工艺，还可以是将挤压塑性变形后的镁合金板材直接加热至13(T200°C，保温Γ90小时，空冷至室温。进一步，所述镁合金板材直接加热至15(T17(TC，保温Γ50小时，空冷至室温。上述两种方案中，所述镁合金在挤压塑性变形前，先经过均匀化处理，即在热处理炉中对镁合金铸锭进行均匀化处理，工艺参数为温度36(T430°C，时间6 20小时。相比现有技术，本专利技术具有如下优点 I、本专利技术提高高强度变形镁合金电磁屏蔽性能的效果显著；挤压态的高强度变形镁合金通过本专利技术所述的热处理工艺，能在保证良好力学性能的同时显著提高其电磁屏蔽性 能，解决了目前挤压态高强度镁合金由于电磁屏蔽性能不够高，而限制其应用范围的问题。2、与本专利技术相近的热处理工艺一般都是用于改善镁合金的力学性能，而本专利技术将其运用于改善镁合金的电磁屏蔽性能，并取得了良好的效果，使高强度变形镁合金的电磁屏蔽性能大幅度提升，而力学性能也得到了保证。3、本专利技术使用面广可适用于多种牌号的商用高强度变形镁合金体系(如ZK系或AZ 系)。4、本专利技术成本较低所采用的热处理炉为常用设备，且工艺简单成熟，容易操作，故成本较低。附图说明图I为ZK60镁合金挤压后的扫描组织照片； 图2为ZK60镁合金挤压后，经400°C固溶5小时，然后水淬，再经130°C时效4小时，空冷后的扫描组织照片； 图3为ZK60镁合金挤压后，经400°C固溶5小时，然后水淬，再经130°C时效20小时，空冷后的扫描组织照片； 图4为ZK60镁合金挤压后，经400°C固溶5小时，然后水淬，再经170°C时效25小时，空冷后的扫描组织照片； 图5为ZK60镁合金挤压后，经150°C时效4小时，空冷后的扫描组织照片； 图6为ZK60镁合金挤压后，经150°C时效15小时，空冷后的扫描组织照片； 图7为ZK60镁合金挤压后，经150°C时效25小时，空冷后的扫描组织照片； 图8为ZK60镁合金挤压后，经150°C时效50小时，空冷后的扫描组织照片。图9为ZK60镁合金挤压后，经150°C时效90小时，空冷后的扫描组织照片。具体实施例方式下面参照附图结合具体实施例，进一步阐述本专利技术，应说明的是这些实施例是用于说明本专利技术，而不是对本专利技术的限制，本专利技术的保护范围不限于以下的实施例。实施例I :一种提高高强度变形镁合金电磁屏蔽性能的热处理工艺方法， 该热处理工艺包括以下步骤 (I)采用镁合金原料使用普通ZK60高强度变形镁合金铸锭为原料，合金成分(重量百分含量)为6. 37%Zn、0. 53%Zr，杂质元素小于O. 007%，其余为Mg。(2)镁合金铸锭的均匀化处理在热处理炉中进行镁合金铸锭的均匀化处理，工艺参数为温度420°C，时间12小时。(3)挤压塑性变形将均匀化处理后的镁合金铸锭在挤压机上进行挤压，工艺参数为挤压温度390°C，挤压比为3. 33。图I是ZK60变形镁合金铸锭，经挤压塑性变形后的扫描照片。从图中可以看出，挤压态的镁合金在晶界和晶内分布较多第二相(MgZn和MgZn2),并且在变形比较严重的晶粒间还分布着细小的动态再结晶组织。经挤压变形后的ZK60镁合金在室温下的抗拉强度为283MPa，屈服强度为230MPa，延伸率为26% ;频率为200MHz和1200MHz时，合金的屏蔽效能分别为 60. 2dB、55. 8dB。 (4)固溶+时效热处理工艺将挤压塑性变形后的变形镁合金在400°C固溶，保温5小时，水淬至室温，再加热至130°C时效，保温4小时，空冷至室温。图2是挤压态ZK60镁合金经过固溶+时效热处理工艺后的金相组织照片。与上述步骤(3)所述的挤压态镁合金相比，晶粒尺寸较大，一些第二相在基体上析出。经本专利技术工艺固溶+时效处理的ZK60变形镁合金，在室温下的抗拉强度为327MPa，屈服强度为270MPa，延伸率为23% ;频率为200MHz和1200MHz时，合金的屏蔽效能分别为63. 7dB、56.8dB。 实施例2 :镁合金原料及均匀化处理工艺、塑性变形、固溶热处理工艺和参数与实施例I相同。只是固溶热处理之后的时效热处理工艺参数不同，参数为 温度130°C，时间20小时。经过实施例2处理得到的ZK60变形镁合金，在室温下的抗拉强度为319MPa，屈服强度为252MPa，延伸率为20% ;频率为200MHz和1200MHz时，合金的屏蔽效能分别为68.7dB、60. OdB0 实施例3 :采用同实施例I同样的镁合金原料、镁合金铸锭均匀化处理、挤压塑性变形、固溶热处理工艺，而且工艺参数完全相同。所不同的是将实施例I所述的固溶热处理之后的变形镁合金进行时效热处理的工艺参数不同，参数为温度170°C，时间25小时。图4是挤压态ZK60镁合金经过实施例3所述热处理后的扫描组织照片，从图中可以看出，合金的晶内和晶界本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.提高高强度变形镁合金电磁屏蔽性能的热处理工艺，其特征在于将挤压塑性变形后的镁合金板材，在38(T420°C固溶，保温4 6小时，水淬至室温，再加热至13(Tl90°C时效，保温Γ50小时，空冷至室温。2.根据权利要求I所述的提高高强度变形镁合金电磁屏蔽性能的热处理工艺，其特征在于所述再加热为13(Tl70°C时效，保温15 25小时，空冷至室温。3.提高高强度变形镁合金电磁屏蔽性能的热处理工艺，其特征在于将挤压塑性变形后的镁合金...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈先华，刘娟，潘复生，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。