CN108203782A - 一种具有电磁屏蔽功能的镁合金及其制备方法 - Google Patents

一种具有电磁屏蔽功能的镁合金及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及的是一种具有电磁屏蔽功能的镁合金及其制备方法，属于工业范畴镁合金领域。该合金的组分及质量百分含量为Zn：3.3～7.2％，Si：0.2～1.5％，Cu：0.4～1.8％，Co和/或Ni：0.2～1.5％，其中Cu与Co和/或Ni含量总和不超过2.0％，余量为Mg。该合金通过合金熔炼、铸锭均匀化、合金塑性变形和合金后续处理等步骤制备得到。本发明的合金具有较好的电磁屏蔽性能，典型构件实测的屏蔽效能可以达到80dB以上，可以应用于军工行业，同时由于本发明的合金成本相对较低，民用领域同样可以接受其成本。

Description

一种具有电磁屏蔽功能的镁合金及其制备方法
技术领域
本发明涉及的是一种具有电磁屏蔽功能的镁合金及其制备方法，该变形镁合金中添加的主要合金元素包含Zn、Si、Cu及Co或者Ni的任意一种或两种，主要的变形方法包括锻造、挤压及轧制中的一种或几种组合，属于工业范畴镁合金领域。
背景技术
随着科学技术的发展，特别是电子信息技术的日新月异，电磁波引起的电磁干扰及兼容等问题，对各国的信息安全造成了严重威胁，危害了人类身体健康。有研究报道，电磁波向外界辐射的电磁能量，每年以7％-14％的速度增加，这与各个国家信息战略的发展以及先进仪器的研发密不可分，所以如何在现阶段就能有效减少电磁的危害，从设计的角度来防止电磁泄露，是国内外研究的热点及难点。电磁屏蔽有效减少电磁波损害的有效途径之一，一般用电磁屏蔽效能SE进行评价。当SE在30-60dB时，适用于工业、商业电子设备，当SE在60-120dB时，适用于军用等精密仪器。常见的电磁屏蔽材料主要分为传统高分子复合材料和导磁金属材料。高分子材料强度差，易于发生老化，一般的导磁金属材料密度大，这都限制了这两种材料的应用。而作为最轻的金属结构材料的镁合金，其天生具有较好的电磁屏蔽特性，被认为是最具潜力的电磁屏蔽材料。目前已经报道的电磁屏蔽镁合金主要是集中在Mg-Zn-Zr或者AZ系合金中，主要是因为Mg-Zn及AZ系合金具有较好的导电导热能力，符合发展电磁屏蔽材料的理论观点，如重庆大学的陈先华教授Mg-Zn-Cu-Zr、Mg-Zn-Y-Zr以及Mg-Zn-Ce-Zr等合金，并依据合金的特点，给出了合金的制备加工方法，另外，哈尔滨工业大学的王晓军教授，发明了一种含空心珠的AZ91电磁屏蔽复合材料。随着现代航空航天装备的推陈出新，新一代电磁屏蔽材料的需求将不断增加，所以开发出更多种类的具有电磁屏蔽功能的镁合金材料将是未来发展的趋势。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有电磁屏蔽功能的变形镁合金，以Mg-Zn系合金为基础，通过添加Si、Cu以及Co或者Ni中的两种或者任意一种来进一步提高合金的综合性能。
一种具有电磁屏蔽功能的镁合金，该合金的组分及质量百分含量为Zn：3.3～7.2％，Si：0.2～1.5％，Cu：0.4～1.8％，Co和/或Ni：0.2～1.5％，其中Cu与Co和/或Ni含量总和不超过2.0％，余量为Mg，Co和Ni可同时存在或者只存在其中一种。
在上述合金中，Zn元素为基本不影响合金导电导热能力的主要合金元素，Y可与Zn形成准晶相，可以强化合金。
本发明还提供了上述具有电磁屏蔽功能的镁合金的制备方法。
一种具有电磁屏蔽功能的镁合金的制备方法，包括如下步骤：
(1)合金熔炼：按照上述合金成分进行配料，其中Cu及Co和/或Ni采用中间合金的形式添加，其他主要合金元素为纯金属添加；
首先将纯镁锭及其他主要合金元素预热到350℃-400℃，持续5min以上；然后将1/2～1/3重量的纯镁放到熔炼炉里，同时升高温度至700℃～750℃，此时外加保护气体，待全部镁熔化后，再投入剩余镁锭，直至全部溶解；将预热好的Zn、Si金属元素依次投入纯镁熔体中，同时搅拌并静置，将熔体温度提高至800℃以上，加入Cu中间合金及Co和/或Ni中间合金，待添加的金属全部熔化后，继续保温，保温时间在30～120分钟，然后降温至700～720℃，过滤，继续降温，当温度达到620℃时，开启雾冷装置，当温度降到500℃以下时，开启水冷装置，直至冷却至室温，切去冒口及表皮，获得最终铸锭；
(2)铸锭均匀化：将熔炼获得的铸锭放置于均匀化热处理炉中，升温至300～350℃之间，保温10～50h，然后继续升温至400～450℃，继续保温10～50h；
(3)合金塑性变形：将均匀化后的铸锭降温至350～370℃之间，开始进行锻造、挤压和轧制中的一种或几种组合；
(4)合金后续处理：将经过变形后的合金，在300～400℃之间进行热处理，热处理时间为2～8h，然后进行水冷、气冷、雾冷和空冷中的一种或几种；将冷却后的合金再次加热到80～120℃之间保持10～50h之间，再升温至130～180℃之间保持10～20h，最后空冷。
步骤(1)中，Cu中间合金为Mg-20Cu，Co中间合金为Mg-10Co，Ni中间合金为Mg-10Ni；纯镁锭及主要添加元素的预热时间一般为10min-20min，保证主要原料表面无水汽；保护气体具体为Ar2及SF6的混合物，体积比例在10～20:1。
本发明优点：本发明的合金具有较好的电磁屏蔽性能，典型构件实测的屏蔽效能可以达到80dB以上，可以应用于军工行业，同时由于本发明的合金成本相对较低，民用领域同样可以接受其成本。
具体实施方式
本发明具有电磁屏蔽功能的镁合金的制备方法，具体生产步骤如下：
1、合金熔炼：按照上述合金成分进行配料，其中Cu及Co/Ni采用中间合金的形式添加，其他主要合金元素为纯金属添加。Cu中间合金为Mg-20Cu，Co/Ni中间合金为Mg-10Co/Ni。
首先将纯镁锭及主要添加元素预热到350℃-400℃，持续5min以上(一般为10min-20min)，保证主要原料表面无水汽。
然后将1/2～1/3的纯镁放到熔炼炉里，同时升高温度至700℃～750℃，此时外加保护气体，保护气体具体为Ar2及SF6的混合物，比例在10～20:1，待全部镁熔化后，再投入剩余镁锭，直至全部溶解。
将预热好的纯金属元素依次投入纯镁熔体中，同时搅拌并静置，将熔体温度提高至800℃以上，加入余下中间合金，待添加的金属全部熔化后，继续保温，保温时间在30～120分钟，然后降温至700～720℃，过滤，继续降温，当温度达到620℃时，开启雾冷装置，当温度降到500℃以下时，开启水冷装置，直至冷却至室温，切去冒口及表皮，获得最终铸锭。
2、铸锭均匀化。将熔炼获得的铸锭放置于均匀化热处理炉中，升温至300～350℃之间，保温10～50h，然后继续升温至400～450℃，继续保温10～50h。
3、合金塑性变形。将均匀化后的铸锭降温至350～370℃之间，开始进行锻造、挤压或者轧制中的一种或几种组合。
4、合金后续处理。将经过变形后的合金，在300～400℃之间进行热处理，热处理时间保持在2～8h之间，然后进行水冷、气冷、雾冷或者空冷中的一种或几种。将冷却后的合金再次加热到80～120℃之间保持10～50h之间，升温至130～180之间保持10～20h，最后空冷。
实施例1
本实施例熔炼合金成分为Mg-3.3Zn-0.2Si-0.6Cu-0.3Ni(wt.％)。根据实验材料用量和坩埚尺寸，本实验设计熔炼100kg。
1、合金熔炼：按照上述合金成分进行配料，其中Cu和Ni分别采用中间合金Mg-20Cu和Mg-10Ni的形式添加，其他主要合金元素为纯金属添加。为保证快速熔化，将原料切成小块，大小以顺利放入坩埚为准，清除表面油污，砂纸打磨除去氧化层。考虑熔炼时合金元素损失，设计合金成分和原料加入量见表1。
表1合金设计成分和实际原料加入量
首先将纯镁锭及主要添加元素预热到350℃，持续20min，保证主要原料表面无水汽。
然后将1/2重量的纯镁放到熔炼炉里，同时升高温度至700℃，此时外加保护气体，保护气体具体为Ar2及SF6的混合物，体积比例为10:1，待全部镁熔化后，再投入剩余镁锭，直至全部溶解。
将预热好的纯金属元素依次投入纯镁熔体中，同时搅拌并静置，将熔体温度提高至800℃以上，加入余下中间合金，待添加的金属全部熔化后，继续保温，保温时间在30分钟，然后降温至720℃，过滤，继续降温，当温度达到620℃时，开启雾冷装置，当温度降到500℃以下时，开启水冷装置，直至冷却至室温，切去冒口及表皮，获得最终铸锭。
2、铸锭均匀化。将熔炼获得的铸锭放置于均匀化热处理炉中，升温至300℃，保温50h，然后继续升温至400℃，继续保温50h。
3、合金塑性变形。将均匀化后的铸锭降温至350℃，开始进行挤压，挤压棒材直径为20mm。
4、合金后续处理。将经过变形后的合金，在300℃进行热处理，热处理时间保持在8h，然后进行水冷。将冷却后的合金再次加热到80℃保持50h，升温至130℃保持20h，最后空冷。
实施例2
本实施例熔炼合金成分为Mg-3.3Zn-0.8Si-0.6Cu-0.3Ni(wt.％)。根据实验材料用量和坩埚尺寸，本实验设计熔炼100kg。
1、合金熔炼：按照上述合金成分进行配料，其中Cu和Ni分别采用中间合金Mg-20Cu和Mg-10Ni的形式添加，其他主要合金元素为纯金属添加。为保证快速熔化，将原料切成小块，大小以顺利放入坩埚为准，清除表面油污，砂纸打磨除去氧化层。考虑熔炼时合金元素损失，设计合金成分和原料加入量见表2。
表2合金设计成分和实际元素加入量
首先将纯镁锭及主要添加元素预热到350℃，持续20min，保证主要原料表面无水汽。
然后将1/2重量的纯镁放到熔炼炉里，同时升高温度至700℃，此时外加保护气体，保护气体具体为Ar2及SF6的混合物，体积比例为10:1，待全部镁熔化后，再投入剩余镁锭，直至全部溶解。
将预热好的纯金属元素依次投入纯镁熔体中，同时搅拌并静置，将熔体温度提高至800℃以上，加入余下中间合金，待添加的金属全部熔化后，继续保温，保温时间在30分钟，然后降温至720℃，过滤，继续降温，当温度达到620℃时，开启雾冷装置，当温度降到500℃以下时，开启水冷装置，直至冷却至室温，切去冒口及表皮，获得最终铸锭。
2、铸锭均匀化。将熔炼获得的铸锭放置于均匀化热处理炉中，升温至300℃，保温50h，然后继续升温至400℃，继续保温50h。
3、合金塑性变形。将均匀化后的铸锭降温至350℃，开始进行挤压，挤压矩形材截面尺寸为300×40mm。
4、合金后续处理。将经过变形后的合金，在300℃进行热处理，热处理时间保持在8h，然后进行水冷。将冷却后的合金再次加热到80℃保持50h，升温至130℃保持20h，最后空冷。
实施例3
本实施例熔炼合金成分为Mg-4.0Zn-0.4Si-0.4Cu-0.8Ni(wt.％)。根据实验材料用量和坩埚尺寸，本实验设计熔炼100kg。
1、合金熔炼：按照上述合金成分进行配料，其中Cu和Ni分别采用中间合金Mg-20Cu和Mg-10Ni的形式添加，其他主要合金元素为纯金属添加。为保证快速熔化，将原料切成小块，大小以顺利放入坩埚为准，清除表面油污，砂纸打磨除去氧化层。考虑熔炼时合金元素损失，设计合金成分和原料加入量见表3。
表3合金设计成分和实际元素加入量
首先将纯镁锭及主要添加元素预热到360℃，持续18min，保证主要原料表面无水汽。
然后将1/2重量的纯镁放到熔炼炉里，同时升高温度至710℃，此时外加保护气体，保护气体具体为Ar2及SF6的混合物，体积比例为10:1，待全部镁熔化后，再投入剩余镁锭，直至全部溶解。
将预热好的纯金属元素依次投入纯镁熔体中，同时搅拌并静置，将熔体温度提高至800℃以上，加入余下中间合金，待添加的金属全部熔化后，继续保温，保温时间在60分钟，然后降温至720℃，过滤，继续降温，当温度达到620℃时，开启雾冷装置，当温度降到500℃以下时，开启水冷装置，直至冷却至室温，切去冒口及表皮，获得最终铸锭。
2、铸锭均匀化。将熔炼获得的铸锭放置于均匀化热处理炉中，升温至310℃之间，保温20h，然后继续升温至410℃，继续保温20h。
3、合金塑性变形。将均匀化后的铸锭降温至355℃，开始进行锻造，锻造后板材截面尺寸为300×40mm。
4、合金后续处理。将经过变形后的合金，在320℃进行热处理，热处理时间保持在8h，然后进行气冷。将冷却后的合金再次加热到90℃保持40h，升温至140℃保持20h，最后空冷。
实施例4
本实施例熔炼合金成分为Mg-4.0Zn-0.4Si-0.4Cu-1.5Ni(wt.％)。根据实验材料用量和坩埚尺寸，本实验设计熔炼100kg。
1、合金熔炼：按照上述合金成分进行配料，其中Cu和Ni分别采用中间合金Mg-20Cu和Mg-10Ni的形式添加，其他主要合金元素为纯金属添加。为保证快速熔化，将原料切成小块，大小以顺利放入坩埚为准，清除表面油污，砂纸打磨除去氧化层。考虑熔炼时合金元素损失，设计合金成分和原料加入量见表4。
表4合金设计成分和实际元素加入量
首先将纯镁锭及主要添加元素预热到360℃，持续18min，保证主要原料表面无水汽。
然后将1/2重量的纯镁放到熔炼炉里，同时升高温度至710℃，此时外加保护气体，保护气体具体为Ar2及SF6的混合物，体积比例为10:1，待全部镁熔化后，再投入剩余镁锭，直至全部溶解。
将预热好的纯金属元素依次投入纯镁熔体中，同时搅拌并静置，将熔体温度提高至800℃以上，加入余下中间合金，待添加的金属全部熔化后，继续保温，保温时间在60分钟，然后降温至720℃，过滤，继续降温，当温度达到620℃时，开启雾冷装置，当温度降到500℃以下时，开启水冷装置，直至冷却至室温，切去冒口及表皮，获得最终铸锭。
2、铸锭均匀化。将熔炼获得的铸锭放置于均匀化热处理炉中，升温至310℃之间，保温20h，然后继续升温至410℃，继续保温20h。
3、合金塑性变形。将均匀化后的铸锭降温至355℃，开始进行锻造，锻造后截面尺寸为250×60mm。
4、合金后续处理。将经过变形后的合金，在320℃进行热处理，热处理时间保持在8h，然后进行雾冷。将冷却后的合金再次加热到90℃保持40h，升温至140℃保持20h，最后空冷。
实施例5
本实施例熔炼合金成分为Mg-5.0Zn-1.5Si-1.8Cu-0.2Co(wt.％)。根据实验材料用量和坩埚尺寸，本实验设计熔炼100kg。
1、合金熔炼：按照上述合金成分进行配料，其中Cu和Ni分别采用中间合金Mg-20Cu和Mg-10Ni的形式添加，其他主要合金元素为纯金属添加。为保证快速熔化，将原料切成小块，大小以顺利放入坩埚为准，清除表面油污，砂纸打磨除去氧化层。考虑熔炼时合金元素损失，设计合金成分和原料加入量见表5。
表5合金设计成分和实际元素加入量
首先将纯镁锭及主要添加元素预热到380℃，持续15min，保证主要原料表面无水汽。
然后将1/3重量的纯镁放到熔炼炉里，同时升高温度至730℃，此时外加保护气体，保护气体具体为Ar2及SF6的混合物，体积比例为15:1，待全部镁熔化后，再投入剩余镁锭，直至全部溶解。
将预热好的纯金属元素依次投入纯镁熔体中，同时搅拌并静置，将熔体温度提高至800℃以上，加入余下中间合金，待添加的金属全部熔化后，继续保温，保温90分钟，然后降温至720℃，过滤，继续降温，当温度达到620℃时，开启雾冷装置，当温度降到500℃以下时，开启水冷装置，直至冷却至室温，切去冒口及表皮，获得最终铸锭。
2、铸锭均匀化。将熔炼获得的铸锭放置于均匀化热处理炉中，升温至320℃，保温30h，然后继续升温至420℃，继续保温30h。
3、合金塑性变形。将均匀化后的铸锭降温至360℃，开始进行轧制，轧制板材厚度为2mm，宽度300mm。
4、合金后续处理。将经过变形后的合金，在340℃进行热处理，热处理时间保持在6h，然后进行空冷。将冷却后的合金再次加热到100℃保持30h，升温至150℃保持15h，最后空冷。
实施例6
本实施例熔炼合金成分为Mg-5.0Zn-1.5Si-1.2Cu-0.2Co(wt.％)。根据实验材料用量和坩埚尺寸，本实验设计熔炼100kg。
1、合金熔炼：按照上述合金成分进行配料，其中Cu和Ni分别采用中间合金Mg-20Cu和Mg-10Ni的形式添加，其他主要合金元素为纯金属添加。为保证快速熔化，将原料切成小块，大小以顺利放入坩埚为准，清除表面油污，砂纸打磨除去氧化层。考虑熔炼时合金元素损失，设计合金成分和原料加入量见表6。
表6合金设计成分和实际元素加入量
首先将纯镁锭及主要添加元素预热到380℃，持续15min，保证主要原料表面无水汽。
然后将1/3重量的纯镁放到熔炼炉里，同时升高温度至730℃，此时外加保护气体，保护气体具体为Ar2及SF6的混合物，体积比例为15:1，待全部镁熔化后，再投入剩余镁锭，直至全部溶解。
将预热好的纯金属元素依次投入纯镁熔体中，同时搅拌并静置，将熔体温度提高至800℃以上，加入余下中间合金，待添加的金属全部熔化后，继续保温，保温90分钟，然后降温至720℃，过滤，继续降温，当温度达到620℃时，开启雾冷装置，当温度降到500℃以下时，开启水冷装置，直至冷却至室温，切去冒口及表皮，获得最终铸锭。
2、铸锭均匀化。将熔炼获得的铸锭放置于均匀化热处理炉中，升温至320℃，保温30h，然后继续升温至420℃，继续保温30h。
3、合金塑性变形。将均匀化后的铸锭降温至360℃，开始进行轧制，轧制板材厚度为2mm，宽度300mm。
4、合金后续处理。将经过变形后的合金，在340℃进行热处理，热处理时间保持在6h，然后进行气冷。将冷却后的合金再次加热到100℃保持30h，升温至150℃保持15h，最后空冷。
实施例7
本实施例熔炼合金成分为Mg-6.0Zn-0.8Si-0.6Cu-0.3Ni(wt.％)。根据实验材料用量和坩埚尺寸，本实验设计熔炼100kg。
1、合金熔炼：按照上述合金成分进行配料，其中Cu和Co分别采用中间合金Mg-20Cu和Mg-10Co的形式添加，其他主要合金元素为纯金属添加。为保证快速熔化，将原料切成小块，大小以顺利放入坩埚为准，清除表面油污，砂纸打磨除去氧化层。考虑熔炼时合金元素损失，设计合金成分和原料加入量见表7。
表7合金设计成分和实际元素加入量
首先将纯镁锭及主要添加元素预热到400℃，持续15min，保证主要原料表面无水汽。
然后将1/3重量的纯镁放到熔炼炉里，同时升高温度至750℃，此时外加保护气体，保护气体具体为Ar2及SF6的混合物，体积比例为15:1，待全部镁熔化后，再投入剩余镁锭，直至全部溶解。
将预热好的纯金属元素依次投入纯镁熔体中，同时搅拌并静置，将熔体温度提高至800℃以上，加入余下中间合金，待添加的金属全部熔化后，继续保温，保温90分钟，然后降温至720℃，过滤，继续降温，当温度达到620℃时，开启雾冷装置，当温度降到500℃以下时，开启水冷装置，直至冷却至室温，切去冒口及表皮，获得最终铸锭。
2、铸锭均匀化。将熔炼获得的铸锭放置于均匀化热处理炉中，升温至330℃，保温40h，然后继续升温至440℃，继续保温40h。
3、合金塑性变形。将均匀化后的铸锭降温至360℃，进行锻造开坯，开坯后在400℃热处理1h，降温至360℃，进行挤压，挤压棒材直径为20mm。
4、合金后续处理。将经过变形后的合金，在340℃进行热处理，热处理时间保持在6h，然后进行气冷和水冷。将冷却后的合金再次加热到100℃保持30h，升温至150℃保持15h，最后空冷。
实施例8
本实施例熔炼合金成分为Mg-6.0Zn-0.8Si-0.6Cu-0.3Co(wt.％)。根据实验材料用量和坩埚尺寸，本实验设计熔炼100kg。
1、合金熔炼：按照上述合金成分进行配料，其中Cu和Co分别采用中间合金Mg-20Cu和Mg-10Co的形式添加，其他主要合金元素为纯金属添加。为保证快速熔化，将原料切成小块，大小以顺利放入坩埚为准，清除表面油污，砂纸打磨除去氧化层。考虑熔炼时合金元素损失，设计合金成分和原料加入量见表8。
表8合金设计成分和实际元素加入量
首先将纯镁锭及主要添加元素预热到400℃，持续15min，保证主要原料表面无水汽。
然后将1/3重量的纯镁放到熔炼炉里，同时升高温度至750℃，此时外加保护气体，保护气体具体为Ar2及SF6的混合物，体积比例为15:1，待全部镁熔化后，再投入剩余镁锭，直至全部溶解。
将预热好的纯金属元素依次投入纯镁熔体中，同时搅拌并静置，将熔体温度提高至800℃以上，加入余下中间合金，待添加的金属全部熔化后，继续保温，保温90分钟，然后降温至720℃，过滤，继续降温，当温度达到620℃时，开启雾冷装置，当温度降到500℃以下时，开启水冷装置，直至冷却至室温，切去冒口及表皮，获得最终铸锭。
2、铸锭均匀化。将熔炼获得的铸锭放置于均匀化热处理炉中，升温至330℃，保温40h，然后继续升温至440℃，继续保温40h。
3、合金塑性变形。将均匀化后的铸锭降温至360℃，进行锻造开坯，开坯后在400℃热处理1h，降温至360℃，进行挤压，挤压板材截面尺寸为300×20mm。
4、合金后续处理。将经过变形后的合金，在340℃进行热处理，热处理时间保持在6h，然后进行气冷和水冷。将冷却后的合金再次加热到100℃保持30h，升温至150℃保持15h，最后空冷。
实施例9
本实施例熔炼合金成分为Mg-7.2Zn-1.0Si-0.6Cu-0.3Ni-0.5Co(wt.％)。根据实验材料用量和坩埚尺寸，本实验设计熔炼100kg。
1、合金熔炼：按照上述合金成分进行配料，其中Cu、Ni和Co分别采用中间合金Mg-20Cu、Mg-10Ni和Mg-10Co的形式添加，其他主要合金元素为纯金属添加。为保证快速熔化，将原料切成小块，大小以顺利放入坩埚为准，清除表面油污，砂纸打磨除去氧化层。考虑熔炼时合金元素损失，设计合金成分和原料加入量见表9。
表9合金设计成分和实际元素加入量
首先将纯镁锭及主要添加元素预热到400℃，持续10min，保证主要原料表面无水汽。
然后将1/3重量的纯镁放到熔炼炉里，同时升高温度至750℃，此时外加保护气体，保护气体具体为Ar2及SF6的混合物，体积比例为20:1，待全部镁熔化后，再投入剩余镁锭，直至全部溶解。
将预热好的纯金属元素依次投入纯镁熔体中，同时搅拌并静置，将熔体温度提高至800℃以上，加入余下中间合金，待添加的金属全部熔化后，继续保温，保温120分钟，然后降温至720℃，过滤，继续降温，当温度达到620℃时，开启雾冷装置，当温度降到500℃以下时，开启水冷装置，直至冷却至室温，切去冒口及表皮，获得最终铸锭。
2、铸锭均匀化。将熔炼获得的铸锭放置于均匀化热处理炉中，升温至350℃，保温10h，然后继续升温至450℃，继续保温10h。
3、合金塑性变形。将均匀化后的铸锭降温至370℃，进行锻造开坯，开坯后在400℃热处理1h，降温至370℃，进行轧制，轧制板材厚度为2mm，宽度300mm。
4、合金后续处理。将经过变形后的合金，在400℃进行热处理，热处理时间保持在2h，然后进行空冷。将冷却后的合金再次加热到120℃保持10h，升温至180℃保持10h，最后空冷。
实施例10
本实施例熔炼合金成分为Mg-7.2Zn-1.0Si-0.6Cu-0.5Ni-0.3Co(wt.％)。根据实验材料用量和坩埚尺寸，本实验设计熔炼100kg。
1、合金熔炼：按照上述合金成分进行配料，其中Cu、Ni和Co分别采用中间合金Mg-20Cu、Mg-10Ni和Mg-10Co的形式添加，其他主要合金元素为纯金属添加。为保证快速熔化，将原料切成小块，大小以顺利放入坩埚为准，清除表面油污，砂纸打磨除去氧化层。考虑熔炼时合金元素损失，设计合金成分和原料加入量见表10。
表10合金设计成分和实际元素加入量
首先将纯镁锭及主要添加元素预热到400℃，持续10min，保证主要原料表面无水汽。
然后将1/3重量的纯镁放到熔炼炉里，同时升高温度至750℃，此时外加保护气体，保护气体具体为Ar2及SF6的混合物，体积比例为20:1，待全部镁熔化后，再投入剩余镁锭，直至全部溶解。
将预热好的纯金属元素依次投入纯镁熔体中，同时搅拌并静置，将熔体温度提高至800℃以上，加入余下中间合金，待添加的金属全部熔化后，继续保温，保温120分钟，然后降温至720℃，过滤，继续降温，当温度达到620℃时，开启雾冷装置，当温度降到500℃以下时，开启水冷装置，直至冷却至室温，切去冒口及表皮，获得最终铸锭。
2、铸锭均匀化。将熔炼获得的铸锭放置于均匀化热处理炉中，升温至350℃，保温10h，然后继续升温至450℃，继续保温10h。
3、合金塑性变形。将均匀化后的铸锭降温至370℃，进行锻造开坯，开坯后在400℃热处理1h，降温至370℃，进行轧制，轧制板材厚度为2mm，宽度300mm。
4、合金后续处理。将经过变形后的合金，在400℃进行热处理，热处理时间保持在2h，然后进行水冷和空冷。将冷却后的合金再次加热到120℃保持10h，升温至180℃保持10h，最后空冷。
表11实施例1-10制备的镁合金的断裂强度和屏蔽效能
本发明实施例1-10制备的合金具有较好的电磁屏蔽性能，典型构件实测的屏蔽效能可以达到80dB以上。

Claims (5)

1.一种具有电磁屏蔽功能的镁合金，其特征在于：该合金的组分及质量百分含量为Zn：3.3～7.2％，Si：0.2～1.5％，Cu：0.4～1.8％，Co和/或Ni：0.2～1.5％，其中Cu与Co和/或Ni含量总和不超过2.0％，余量为Mg。
2.如权利要求1所述的具有电磁屏蔽功能的镁的制备方法，包括如下步骤：
(1)合金熔炼：按照所述合金成分进行配料，其中Cu及Co和/或Ni采用中间合金的形式添加，其他合金元素为纯金属添加；首先将镁锭及其他合金元素预热到350℃-400℃，持续5min以上；然后将1/2～1/3重量的镁放到熔炼炉里，同时升高温度至700℃～750℃，此时外加保护气体，待镁熔化后，再投入剩余镁锭，直至全部溶解；将预热好的Zn、Si金属元素依次投入纯镁熔体中，同时搅拌并静置，将熔体温度提高至800℃以上，加入Cu中间合金及Co和/或Ni中间合金，待添加的金属全部熔化后，继续保温，保温时间在30～120分钟，然后降温至700～720℃，过滤，继续降温，当温度达到620℃时，开启雾冷装置，当温度降到500℃以下时，开启水冷装置，直至冷却至室温，切去冒口及表皮，获得最终铸锭；
(2)铸锭均匀化：将熔炼获得的铸锭放置于均匀化热处理炉中，升温至300～350℃之间，保温10～50h，然后继续升温至400～450℃，继续保温10～50h；
(3)合金塑性变形：将均匀化后的铸锭降温至350～370℃之间，开始进行锻造、挤压和轧制中的一种或几种；
(4)合金后续处理：将经过变形后的合金，在300～400℃之间进行热处理，热处理时间为2～8h，然后进行水冷、气冷、雾冷和空冷中的一种或几种；将冷却后的合金再次加热到80～120℃之间保持10～50h之间，再升温至130～180℃之间保持10～20h，最后空冷。
3.如权利要求2所述的具有电磁屏蔽功能的镁的制备方法，其特征在于：Cu中间合金为Mg-20Cu，Co中间合金为Mg-10Co，Ni中间合金为Mg-10Ni。
4.如权利要求2所述的具有电磁屏蔽功能的镁的制备方法，其特征在于：镁锭及添加元素预热时间为10min-20min。
5.如权利要求2所述的具有电磁屏蔽功能的镁的制备方法，其特征在于：所述的保护气体为Ar2及SF6的混合物，体积比为10～20:1。
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