本发明专利技术公开了一种加Y提高Mg-Zn-Zr镁合金电磁屏蔽性能的方法，通过在Mg-Zn-Zr合金中加入稀土元素Y来实现，具体方法包括熔炼制锭-均匀化-热挤压等。由于Y的加入，合金中的相组成随着Zn/Y的变化而变化。经均匀化、挤压后的合金在测试频率30MHz-1.5GHz范围内的电磁屏蔽效能SE最大值为100dB。与不含稀土元素Y的合金相比，电磁屏蔽效能提高了20dB以上，显著的改善了Mg-Zn-Zr镁合金的电磁屏蔽性能，拓宽了Mg-Zn-Zr合金在工业、电子电气、航天军工等领域的应用范围。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及的是一种，属于金属材料类及冶金领域。
技术介绍
据统计，电磁波向外界辐射的电磁能量正以每年7 14%的速度增加，严重加大了电磁环境的负担，同时给电子电气设备运行的稳定性，国家政治、经济、军事信息维护的安全性，人类身体健康维持的长久性提出了严峻的挑战。因此，有效地治理电磁污染是当今世界各国迫切需要解决的问题。为此，各个国家都制定和颁布了相应的电磁辐射防护标准和规定，明确规定了电磁辐射的最大剂量。目前，电磁屏蔽是解决电磁辐射危害的主要手段之一，屏蔽体对电磁波的衰减程度可用屏蔽效能SE来评估。在日常应用中，当见小于30dB，可认定屏蔽效果差；见为30-60(^，屏蔽效果中等，适用于一般工业、商业用电子设备'SE为60-120dB，屏蔽效果优良，适用于军用精密、灵敏设备。根据S.A.Schelkunoff电磁屏蔽理论,屏蔽材料对入射电磁波的衰减有三种机制即反射衰减，吸收衰减和屏蔽体内部界面多重反射。反射衰减和吸收衰减与合金的电导率、磁导率密切相关。大量研究发现，具有较高电磁屏蔽性能的材料往往具有良好的电导率或磁导率。目前，金属材料和高分子复合材料是常用的电磁屏蔽材料。然而，这两种材料都存在一些不足，如金属材料铜、铝等密度较大，加入导电填料的复合材料电导率低、屏蔽性能差、强度低等，从而限制了其广泛的应用前景。众所周知，镁合金具有密度低，比强度、比刚度高，电导率高，减震性好，可回收等优点，被认为是一种潜在的电磁屏蔽材料。特别是Mg-Zn-Zr变形镁合金由于其具有较高的强度和适中的塑性而被广泛使用。然而，目前添加稀土元素对Mg-Zn-Zr镁合金性能的研究主要集中于力学性能和阻尼性能，电磁屏蔽性能涉及很少。根据本专利技术的前期研究发现，合金中的化合物能够显著影响合金的电磁屏蔽性能。鉴于此，本专利技术人通过研究添加稀土元素Y来提高合金的电磁屏蔽性能。
技术实现思路
本专利技术的目的是通过添加稀土元素Y提高现有Mg-Zn-Zr镁合金的电磁屏蔽性能，从而拓宽Mg-Zn-Zr镁合金的应用领域。为了实现上述目的，本专利技术提出一种，包括熔炼制锭-均匀化-热挤压等步骤。—种,所述方法通过在Mg-Zn-Zr镁合金中加入稀土元素Y，改变合金中锌钇的质量百分比(Zn/Y=f 5)来实现的，合金的组分及质量百分含量为:Zn:4.5 6.0%，Zr:0.8 1.1%，Y:0.3 5.5%，余量为Mg ;具体包括以下步骤: a)熔炼制锭:在熔剂保护下，将Mg锭放入坩埚中待熔化后升温至74(T760°C，按所述合金成分配比量加入纯Zn锭，Mg-30%Y，Mg-27.85%Zr中间合金；加入方法:将纯Zn锭，Mg-30%Y,Mg-27.85%Zr中间合金在140 220°C预热15 30分钟，迅速将其压入液面以下待熔化后搅拌，熔体升温至750°C时开始精炼5 10分钟，搅拌合金熔体在730 750°C静置10 30分钟，静置完毕后，打捞熔体表面浮渣，在200 300°C的铁模内进行浇铸，浇铸温度为710 730°C。b)均匀化:将步骤a)制得的铸锭在390°C 420°C温度条件下进行的均匀化处理，保温时间为20h; c)热挤压:挤压前将均匀化处理后的铸锭在390°C预热2小时，挤压温度为390°C，挤压比为11.5:1。本专利技术采用稀土元素Y提高Mg-Zn-Zr镁合金电磁屏蔽性能的机理在于:随着Y元素加入量的增加，合金中的Zn/Y发生变化，从而改变了合金的相组成。当Zn/Y(wt.%)为4.38和1.10，合金中主要形成1-Mg3YZn6相和W-Mg3Y2Zn3相，当1.10〈Ζη/Υ〈4.38，合金中的相组成为I相和W相共存。其中I相为二十面准晶，W相为立方晶体。添加1.29%Υ的合金，Zn/Y比为4.02，该合金主要组成相为a -Mg, 1-Mg3YZn6相和W-Mg3Y2Zn3相；3.91%Υ的合金，Zn/Y比为1.36，该合金主要组成相为α -Mg和W-Mg3Y2Zn3相。其中I相和W相均有利于提高合金的电磁屏蔽性能，而且较多的W相对电磁波的衰减程度更大。相比现有技术，本专利技术具有如下有益效果: 本专利技术提出的，通过熔炼制锭-均匀化处理-热挤压步骤制备出含Y的Mg-Zn-Zr镁合金，合金的电磁屏蔽效能在中频(/=800ΜΗζ)时从68dB提高到了 94dB，·提高了近38%;在高频(/=1200MHz)时从65dB提高到了 89dB，提高了 37%。通过本专利技术方法获取的镁合金，既能满足一般工业对屏蔽效能30-60dB的要求，又能满足军事对屏蔽效能60-120dB的要求。附图说明图1是铸态Mg-Zn-Zr镁合金微观组织扫描照片(不含稀土元素Y)； 图2是铸态Mg-Zn-Zr-1.29Y镁合金微观组织扫描照片； 图3是铸态Mg-Zn-Zr-3.9IY镁合金微观组织扫描照片； 图4是挤压态Mg-Zn-Zr镁合金微观组织扫描照片(不含稀土元素Y); 图5是挤压态Mg-Zn-Zr-1.29Y镁合金微观组织扫描照片； 图6是挤压态Mg-Zn-Zr-3.91Y镁合金微观组织扫描照片。具体实施例方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步详细说明。实施例1:本实施例含Y的Mg-Zn-Zr镁合金按重量百分比包括以下成分:Zn5.18%, Zr 0.98%, Y 1.29%，余量为 Mg，合金中的 Zn/Y 比为 4.02。按上述配比和以下方式冶炼，就能得到本实施例的镁合金: a)熔炼制锭:在熔剂保护下，将Mg锭放入坩埚中待熔化后升温至740°C(或750°C，760°C )，按实施例1的成分配比加入纯Zn锭，Mg-30%Y，Mg-27.85%Zr中间合金；加入方法:将纯 Zn 锭，Mg-30%Y，Mg-27.85%Zr 中间合金在 170°C (或 140°C，210°C )预热 25 分钟，迅速将其压入液面以下待熔化后搅拌，熔体升温至750°C时开始精炼5 10分钟，搅拌合金熔体在730°C (或750°C )静置10分钟，静置完毕后，打捞熔体表面浮渣，在200-300°C的铁模内进行浇铸，浇铸温度为710 V (或720 V )。实施例2:本实施例含Y的Mg-Zn-Zr镁合金按重量百分比包括以下成分:Zn5.35%, Zr 1.00%, Y 3.91%，余量为 Mg，合金中的 Zn/Y 比为 1.36。得到本实施例的镁合金熔炼方法同实施例1相同，所不同的是熔炼合金的成分配比。实施例3:本实施例含Y的Mg-Zn-Zr镁合金与实施例1的成分配比相同，Zn/Y比相同，所不同的是本实施例的合金是将实施例1中的一部分合金进行以下处理而得到的: b)均匀化:将实施例1中的一部分铸锭在390°C(或400°C )温度条件下进行均匀化处理，保温时间为20h; c)热挤压:挤压前将均匀化处理后的铸锭在390°C预热2小时，挤压温度为390°C，挤压比为11.5:1。实施例4:本实施例含Y的Mg-Zn-Zr镁合金与实施例2的成分配比相同，Zn/Y比相同，所不同的是本实施例的合金是将实施例2中的一部分合金采用如同实施例3中的处理方式而得到的。`表I上述实施例中高强度变形镁合金在不同测试频率下的电磁屏蔽性能权利要求1.一种，所述方法通过在Mg-Zn-Zr镁本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种加Y提高Mg?Zn?Zr镁合金电磁屏蔽性能的方法，所述方法通过在Mg?Zn?Zr镁合金中加入稀土元素Y，改变合金中锌钇的质量百分比（Zn/Y=1~5）来实现的，合金的组分及质量百分含量为：Zn：4.5～6.0%，Zr：0.8～1.1%，Y：0.3～5.5%，余量为Mg余量为Mg；具体包括以下步骤：????a)?熔炼制锭：在熔剂保护下，将Mg锭放入坩埚中待熔化后升温至740~760℃，按所述合金成分配比量加入纯Zn锭，Mg?30%Y，Mg?27.85%Zr中间合金；加入方法：将纯Zn锭，Mg?30%Y，Mg?27.85%Zr中间合金在140～220℃预热15～30分钟，迅速将其压入液面以下待熔化后搅拌，熔体升温至750℃时开始精炼5～10分钟，搅拌合金熔体在730～750℃静置10～30分钟，静置完毕后，打捞熔体表面浮渣，在200～300℃的铁模内进行浇铸，浇铸温度为710～730℃；????b)?均匀化：将步骤a)制得的铸锭在390℃～420℃温度条件下进行的均匀化处理，保温时间为20h；c)?热挤压：挤压前将均匀化处理后的铸锭在390℃预热2小时，挤压温度为390℃，挤压比为11.5：1。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈先华，潘复生，刘娟，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：
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