[发明专利]一种敏感性可溶解的稀土合金铸件及其制备方法

说明书

本发明涉及合金材料技术领域，特别是涉及一种敏感性可溶解的稀土合金铸件及其制备方法，稀土合金铸件包括稀土合金以及喷涂在稀土合金外表面的氧化涂层，稀土合金包括重量份数的如下组分：80～95份的Mg，5～10份的Al，1～5份的Cu，5～15份的纳米金属颗粒，0.01～1.0份的稀土金属颗粒；稀土金属颗粒为Sc、La、Ce中的至少一种。制备方法为将各原料熔炼后浇注成型，再进行喷涂即可形成稀土合金铸件。本发明解决现有技术中可溶解镁合金溶解速率慢以及无法适应性溶解的问题，稀土合金铸件中添加稀土金属以及纳米金属颗粒使得稀土合金铸件可按照要求实现溶解的效果并具有良好的力学性能。

技术领域

本发明涉及合金材料技术领域，特别是涉及一种敏感性可溶解的稀土合金铸件及其制备方法。

背景技术

合金，是由两种或两种以上的金属与金属或非金属经一定方法所合成的具有金属特性的物质。一般通过熔合成均匀液体和凝固而得。根据组成元素的数目，可分为二元合金、三元合金和多元合金。两种或两种以上金属通过一定工艺均匀的融合在一起，就是合金，如铜锌组成黄铜，铜锡组成青铜，铜镍组成白铜，不锈钢全部是含铬镍钛等金属的合金。

合金的生成常会改善元素单质的性质，例如，钢的强度大于其主要组成元素铁。合金的物理性质，例如密度、反应性、杨氏模量、导电性和导热性可能与合金的组成元素尚有类似之处，但是合金的抗拉强度和抗剪强度却通常与组成元素的性质有很大不同。这是由于合金与单质中的原子排列有很大差异。

常见的可溶解材料主要分为有机高分子材料、无机材料和金属材料三大类。有机高分子材料无法满足油气压裂所需的高温、高压要求，有的还需要在特殊条件下使用；因此，难以在要求较高的压裂环境中使用。无机材料溶解速率小，精确尺寸加工困难，而且需要一定的强酸环境；因此，无机材料难以在油气压裂领域得到广泛应用。金属可溶解材料使用最多的是可溶解镁合金材料与可溶解铝合金材料。可溶解镁合金目前主要用于生物材料，在含有大量氯离子的溶液中，镁及其合金材料会比在其他溶液中更容易发生溶解腐蚀反应。但镁合金可溶解材料溶解腐蚀反应速度相对较慢。

目前，现有的主要材料则以简单的镁合金添加一些其他合金元素构成基本的溶解体系。可溶解镁合金技术都是通过选择一些活性金属元素与镁共同合金化，利用这些合金元素的活性特征在一定介质中溶解。现有技术中的可溶解镁合金材料虽然具有良好的力学性能，但是其溶解速率慢，无法根据时间以及环境温度进行适应性溶解，还存在胶状溶解残留延缓或阻滞后续溶解进程。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种敏感性可溶解的稀土合金铸件，用于解决现有技术中可溶解镁合金溶解速率慢以及无法适应性溶解的问题，同时，本发明还将提供敏感性可溶解的稀土合金铸件的制备方法。本发明提供的稀土合金铸件在工作过程中具有良好的力学性能并可适用于不同的工作环境，在稀土合金铸件中添加稀土金属以及纳米金属颗粒使得稀土合金铸件可按照要求实现溶解的效果。

为实现上述目的及其他相关目的，

本发明的第一方面，提供一种敏感性可溶解的稀土合金铸件，所述稀土合金铸件包括稀土合金以及喷涂在稀土合金外表面的氧化涂层，所述稀土合金包括重量份数的如下组分：80～95份的Mg，5～10份的Al，1～5份的Cu，5～15份的纳米金属颗粒，0.01～1.0份的稀土金属颗粒；

所述纳米金属颗粒为Sn、Fe、Ti、In、Zr、B、Ga中的至少一种；

所述稀土金属颗粒为Sc、La、Ce中的至少一种。