累积叠轧制备层状结构镁锂合金及性能研究

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超轻镁锂合金具有较高的比强度、比刚度以及优良的抗震性能和抗高能粒子穿透能力,并且镁锂合金的密度远远小于新型航空用材铝锂合金的密度,是最理想并有着巨大发展潜力的结构材料之一。当下部分镁锂合金已经应用于手机、笔记本电脑及虚拟现实设备等3C产品中。这些产品在工作时均会产生电磁辐射,危害人类的健康。目前镁锂合金电磁屏蔽性能的研究很少,并且镁锂合金的强度偏低等力学性能特点限制了镁锂合金的进一步应用。因此,研究镁锂合金的电磁屏蔽性能与力学性能具有十分重要的意义。本文实验中利用金相显微组织观察、扫描显微组织与表面形貌观察、室温单向拉伸试验、电磁屏蔽性能测试、导电性测试、显微硬度测试等手段,分析并研究了利用累积叠轧制备叠层状镁锂合金以及轧后退火处理对合金的力学性能、电磁屏蔽性能的影响。主要得出下列研究结果:(1)拉伸试验结果表明,叠轧之前的原始镁锂合金具有良好的塑性,延伸率达到了33%。在电磁屏蔽效能方面,原始试样在频段为30-1500MHz内的屏蔽效能达到了56-82dB。(2)随着叠轧道次的增加,镁锂合金的叠层状结构越发明显。合金的力学性能得到了显著提升,叠轧前的抗拉强度为143.2MPa,四道次的抗拉强度为248.8MPa;合金的电磁屏蔽效能也逐渐增大,叠轧后达到了72-84dB。主要是因为合金的叠层状结构增加了内部的反射损耗与吸收损耗。(3)经退火处理后合金的塑性得到了大幅提升,在250℃+3h热处理条件下达到最佳,延伸率达到了18.7%。电磁屏蔽性能方面,经该条件下退火处理后,合金的导电性能得到了大幅提升,相对电导率由四道次的11.09提升到了13.45,导电性的增大使得合金的电磁屏蔽性能也显著提升。(4)在200℃+3h的退火条件下电磁屏蔽效果最佳,达到了87-95dB其原因可归结为两个方面:退火处理提升了轧制态合金的导电性能;退火后形成的新晶界以反射损耗和吸收损耗的形式增加了电磁波能量的衰减。
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