[发明专利]提高高强度变形镁合金电磁屏蔽性能的热处理工艺

说明书

技术领域

本发明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。

 

背景技术

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，根据本发明的前期研究发现，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，本发明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。

 

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明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。

本发明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。

进一步，所述再加热为130~170℃时效，保温15~25小时，空冷至室温。

进一步，本发明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130~200℃, 保温4~90小时，空冷至室温。

进一步，所述镁合金板材直接加热至150~170℃, 保温4~50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360~430℃，时间6~20小时。

相比现有技术，本发明具有如下优点：

1、本发明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发明所述的热处理工艺，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、与本发明相近的热处理工艺一般都是用于改善镁合金的力学性能，而本发明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、本发明使用面广：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、本发明成本较低：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1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℃固溶5小时，然后水淬，再经130℃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℃固溶5小时，然后水淬，再经130℃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℃固溶5小时，然后水淬，再经170℃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℃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℃时效15小时，空冷后的扫描组织照片；