水力压裂是目前非常规开采油气田广泛采用的工艺[1~7]
这种工艺向油管泵入高压液体(～70 MPa)使岩层产生裂缝以改善油气的流动性，从而提高单井的油气产量
在压裂过程中，需采用坐封工具(压裂球和桥塞)封堵不同作业段的管柱
压裂结束后压裂球将随液体返排回地面，而桥塞则用机械钻铣清除并用液体返排钻铣屑
用普通合金制成的压裂球返排困难，而普通合金桥塞因井下条件的限制难以清除，使施工周期延长和成本提高
因此，人们用可溶压裂工具代替传统不可溶工具
可溶金属材料，主要有可溶铝合金和可溶镁合金[8~11]
可溶铝合金比可溶镁合金的硬度大，承压能力强，适合用于制备压裂球
可溶铝合金中的低熔点金属成分对铝表面氧化膜的破坏使铝与水反应而不断溶解
因为分布在铝晶粒表面上界面的低熔点相的熔点与合金中低熔点金属的含量有关，改变合金中低熔点金属的含量可调节合金的溶解速率
镁是强化铝合金的重要元素，对含镁铝合金热处理可进一步强化铝合金
Park等[12]的研究发现，固溶和时效处理的Al-4.01Mg-4.17Ga-0.34In-0.43M(M=Mn、Ti、Bi、Sn、Fe、Si，质量分数, %)合金的维氏硬度可达152HV，比铸态合金的硬度提高了约50%
除了强化作用，镁对合金的溶解也有一定的抑制，因为Al-Mg-Ga-In-Sn合金中的Mg与Ga、In、Sn生成了多种晶界相[13, 14]
当合金与水接触时，低熔点金属不断从这些相中析出并使合金溶解
合金的溶解与Ga、In、Sn从晶界相中析出及晶界处Ga-In、Ga-In-Sn相的形成，有密切的关系[14]
Al-Mg-Ga-In-Sn合金中的低熔点相，除了Mg2Sn(熔点561℃)，还有Mg与Ga、In生成的化合物(Mg5Ga2和MgIn，其熔点分别为423℃和338℃)，其熔点均低于500℃
如果对Al-Mg-Ga-In-Sn合金进行500℃固溶处理以使Mg与Ga、In形成的晶界相熔化，合金中铝晶粒和晶界相的成分、形态等必将发生变化
本文制备不同镁含量的Al-Mg-Ga-In-Sn合金并对合金进行固溶和时效热处理，分析合金样品的显微结构、观察合金腐蚀表面和反应产物的形貌和测试合金表面电势以及在不同水温下合金的铝水反应，研究热处理对Al-Mg-Ga-In-Sn的微观结构和合金铝水反应的影响
1 实验方法
用常压铸造制备4组Al-M
声明：
“热处理对Al-Mg-Ga-In-Sn合金微观结构和铝水反应的影响” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
984
编辑：中冶有色网
来源：杜邦登,刘军,王晓婉,汪伟,陈德敏
分享 0
举报 0
收藏 0
反对 0
点赞 0
2025年05月08日 ~ 10日 
