[发明专利]一种可降解镁合金井下工具底座材料及其制备方法

摘要

本发明属于可降解镁合金材料制备领域，用于油气田开发，具体公布了一种可降解镁合金井下工具底座材料及其制备方法。按照设计配方比例称取Zn、Zr、Si、Mg金属进行按工艺制备，得到的铸锭加工成圆柱状后的目标合金材料，然后由该材料进行加工成指定结构形态。按照本发明配方以及工艺制得的镁合金，结晶形态良好、力学强度高、在含电解质的溶液中可以溶解，利用可溶镁合金制造压裂施工用工具，工具在完成工作任务后自行在井下消融，然后混在液体中通过管道反排出，能完全降解，不存在易卡涩、堵塞通道问题，从而省去钻磨回收工序，降低工程难度，提高施工效率。

主权项

1.一种可降解镁合金井下工具底座材料，其特征在于，所述可降解镁合金井下工具底座材料组成成分以及各成分的质量分数含量如下：锌（Zn）：5%‑10%；锆（Zr）：0.01%‑0.75%；硅（Si）：0.02‑0.6%；余量为镁（Mg），以上各组分质量分数之和为100%；所述可降解镁合金井下工具底座材料用于生产油气田开采过程中的压裂施工用可消融工具底座；所述可降解镁合金井下工具底座材料的制备方法，包括以下步骤：（1）熔炼准备：将坩埚内部清洗干净，吊入电阻炉内，开启电炉，至坩埚加热暗红色，表面撒上二号熔剂；（2）加料炼制：按质量比例准备原料，加料顺序如下：均匀加入镁锭使之熔化，金属锌材料随镁锭一起加入；金属锆材料先与镁做成中间合金MgZr30；MgZr30、金属硅材料放在炉台上预热，温度到达770℃加入MgZr30合金材料，温度到达780℃加入金属硅材料，均匀搅拌使溶液合金化；（3）中间取样：取样检测化学成分，合格后封盖静置约一小时；（4）铸棒成型：待步骤（3）中取样合格后，在730℃采用半连续浇铸成铸棒；（5）材料检测：炉后取样检测化学成分、力学性能、金相组织，测试腐蚀速率。