一種快速腐蝕鎂合金產(chǎn)品及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種快速腐蝕鎂合金產(chǎn)品，該合金產(chǎn)品由下述重量百分比的成分組成：1~6%的鋁，1~6%的鋅，1~3%的鐵，5~15%的銅，0.1~1%的銀，0.1~1.2%的鎳，余量為鎂。同時，本發(fā)明還公開了該合金產(chǎn)品的制備方法。本發(fā)明充分利用鋁和鋅元素的作用來提高鎂合金的強度和硬度，銅、鐵、銀、鎳元素來提高腐蝕速率，通過調(diào)控金屬元素之間的配比，使其力學(xué)性能和腐蝕速率均大幅度提高，從而達到即可作為結(jié)構(gòu)件又能起到保護設(shè)備，在特定條件下還能自身快速溶解的目的。
【專利說明】一種快速腐蝕鎂合金產(chǎn)品及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及金屬合金材料【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種快速腐蝕鎂合金產(chǎn)品及其制備 方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 鎂合金是以鎂為基體，加入其他元素所組成的合金，其特點是密度?。↖. 8g/cm3 鎂合金左右）、比強度高、彈性模量大、散熱好、消震性好、承受沖擊載荷能力比鋁合金大，它 是實用金屬中的最輕的金屬，高強度、高剛性。隨著工業(yè)的發(fā)展，金屬材料的用量越來越多， 所以腐蝕與腐蝕防護問題變得越來越重要了。
[0003] 金屬的腐蝕有很多種，電化學(xué)腐蝕是其中最重要的腐蝕之一，而陰極保護是一種 重要的金屬電化學(xué)腐蝕防護方法，使金屬設(shè)備陰極極化而得到保護。犧牲陽極保護法的優(yōu) 點是不需要外加電源、不會干擾鄰近金屬設(shè)施、電流分散能力好、易于管理和維護等，因而 得到了廣泛的應(yīng)用， 但是對于市場上現(xiàn)有的鎂合金材料而言，在中性環(huán)境條件下并不能滿足某些特殊要 求，比如快速腐蝕的材料，這使得迫切研發(fā)一種特殊鎂合金來滿足這種需求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種力學(xué)性能和腐蝕速率均大幅度提高的快 速腐蝕鎂合金產(chǎn)品。
[0005] 本發(fā)明所要解決的另一個技術(shù)問題是提供該快速腐蝕鎂合金產(chǎn)品的制備方法。
[0006] 為解決上述問題，本發(fā)明所述的一種快速腐蝕鎂合金產(chǎn)品，其特征在于：該合金產(chǎn) 品由下述重量百分比的成分組成：1~6%的鋁，1~6%的鋅，1~3%的鐵，5~15%的銅，0. 1~1%的 銀，0. 1~1. 2%的鎳，余量為鎂。
[0007] 如上所述的一種快速腐蝕鎂合金產(chǎn)品的制備方法，包括以下步驟： ⑴對含30%銅的鎂-銅合金進行預(yù)處理：將含30%銅的鎂-銅合金切成 20mmX20mmX20mm的小塊，并按常規(guī)方法去除表面的氧化物和油污，再經(jīng)無水酒精清洗干 凈后，在溫度為l〇l°C的條件下烘干至恒重，即得預(yù)處理后的鎂-銅合金； ⑵對含50%鎳的鋁-鎳合金進行預(yù)處理：將含50%鎳的鋁-鎳合金切成 IOmmX IOmmX IOmm的小塊，并按常規(guī)方法去除表面的氧化物和油污，再經(jīng)無水酒精清洗干 凈后，在溫度為l〇l°C的條件下烘干至恒重，即得預(yù)處理后的鋁-鎳合金； ⑶分別對鎂錠、鋁錠、鋅錠進行預(yù)處理：分別將鎂錠、鋁錠、鋅錠切成 IOOmmX 50mmX 20mm的小塊，并按常規(guī)方法去除表面的氧化物和油污，再經(jīng)無水酒精清洗干 凈后，在溫度為l〇l°C的條件下烘干至恒重，即分別得到預(yù)處理后的鎂錠、鋁錠、鋅錠； ⑷分別對鐵粉和銀粉進行預(yù)處理：分別將粒度> loo目的鐵粉和銀粉在溫度為iorc 的條件下烘干至恒重后，即分別得到干燥的鐵粉和干燥的銀粉； (5)采用常規(guī)方法，按Ikg產(chǎn)品折算所述預(yù)處理后的鎂錠、鋁錠、鋅錠及所述預(yù)處理后的 鎂-銅合金、所述預(yù)處理后的鋁-鎳合金、所述干燥的鐵粉、所述干燥的銀粉的用量，然后將 它們依次加入到熔煉爐中，在惰性氣體氬氣的保護下升溫至660~750°C使其熔化，并攪拌均 勻，得到熔融物；所述熔融物在700°C ~750°C保溫25~35分鐘后降溫至660~700°C，并在該 溫度下靜置1〇~20分鐘后進行澆鑄，得到鑄錠，該鑄錠自然冷卻至室溫，即得快速腐蝕鎂合 金產(chǎn)品。
[0008] 所述鎂錠、鋁錠、鋅錠、含30%銅的鎂-銅合金、含50%鎳的鋁-鎳合金均為工業(yè)級 純度及以上。
[0009] 鐵粉、銀粉均為工業(yè)級。
[0010] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點： 1、本發(fā)明充分利用鋁和鋅元素的作用來提高鎂合金的強度和硬度，銅、鐵、銀、鎳元素 來提高腐蝕速率，通過調(diào)控金屬元素之間的配比，使其力學(xué)性能和腐蝕速率均大幅度提高 (參見表1，腐蝕速率的測試參照J(rèn)B/T 7901-1999,具體條件為樣塊在60°C、3%的KCl溶液 中測試)，其抗拉強度300MPa以上，腐蝕速率為普通犧牲陽極鎂合金的5倍以上，能滿足某 些特定施工所要求的性能，如油氣田壓裂施工、犧牲材料，從而達到即可作為結(jié)構(gòu)件又能起 到保護設(shè)備，在特定條件下還能自身快速溶解的目的。
[0011] 表 1

【權(quán)利要求】
1. 一種快速腐蝕鎂合金產(chǎn)品，其特征在于：該合金產(chǎn)品由下述重量百分比的成分組 成：1~6%的鋁，1~6%的鋅，1~3%的鐵，5~15%的銅，0? 1~1%的銀，0? 1~L 2%的鎳，余量為鎂。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種快速腐蝕鎂合金產(chǎn)品的制備方法，包括以下步驟： ⑴對含30%銅的鎂-銅合金進行預(yù)處理：將含30%銅的鎂-銅合金切成 20mmX20mmX20mm的小塊，并按常規(guī)方法去除表面的氧化物和油污，再經(jīng)無水酒精清洗干 凈后，在溫度為l〇l°C的條件下烘干至恒重，即得預(yù)處理后的鎂-銅合金； ⑵對含50%鎳的鋁-鎳合金進行預(yù)處理：將含50%鎳的鋁-鎳合金切成 10mmX 10mmX 10mm的小塊，并按常規(guī)方法去除表面的氧化物和油污，再經(jīng)無水酒精清洗干 凈后，在溫度為l〇l°C的條件下烘干至恒重，即得預(yù)處理后的鋁-鎳合金； ⑶分別對鎂錠、鋁錠、鋅錠進行預(yù)處理：分別將鎂錠、鋁錠、鋅錠切成 lOOmmX 50mmX 20mm的小塊，并按常規(guī)方法去除表面的氧化物和油污，再經(jīng)無水酒精清洗干 凈后，在溫度為l〇l°C的條件下烘干至恒重，即分別得到預(yù)處理后的鎂錠、鋁錠、鋅錠； ⑷分別對鐵粉和銀粉進行預(yù)處理：分別將粒度> 100目的鐵粉和銀粉在溫度為l〇l°C 的條件下烘干至恒重后，即分別得到干燥的鐵粉和干燥的銀粉； (5)采用常規(guī)方法，按lkg產(chǎn)品折算所述預(yù)處理后的鎂錠、鋁錠、鋅錠及所述預(yù)處理后的 鎂-銅合金、所述預(yù)處理后的鋁-鎳合金、所述干燥的鐵粉、所述干燥的銀粉的用量，然后將 它們依次加入到熔煉爐中，在惰性氣體氬氣的保護下升溫至660~750°C使其熔化，并攪拌均 勻，得到熔融物；所述熔融物在700°C ~750°C保溫25~35分鐘后降溫至660~700°C，并在該 溫度下靜置1〇~20分鐘后進行澆鑄，得到鑄錠，該鑄錠自然冷卻至室溫，即得快速腐蝕鎂合 金產(chǎn)品。
3. 如權(quán)利要求2所述的一種快速腐蝕鎂合金產(chǎn)品的制備方法，其特征在于：所述鎂錠、 鋁錠、鋅錠、含30%銅的鎂-銅合金、含50%鎳的鋁-鎳合金均為工業(yè)級純度及以上。
4. 如權(quán)利要求2的一種快速腐蝕鎂合金產(chǎn)品的制備方法，其特征在于：所述鐵粉、銀粉 均為工業(yè)級。
【文檔編號】C22C23/02GK104498792SQ201410810629
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月24日
【發(fā)明者】田哿, 唐平洋, 譚昕洋 申請人:青海柴達木青元泛鎂科技有限公司