可溶压裂球和桥塞用GW104+1Zn镁合金挤压组织和性能研究

作者：苏鹏; 李兵兵; 靳丽; 董杰; 王锋华^*

来源：塑性工程学报, 2021, 28(01): 122-130.

DOI：10.3969/j.issn.1007-2012.2021.01.017

• 高强镁稀土合金
• 动态再结晶
• LPSO相
• 细晶强化
• 织构强化

为了满足石油完井可溶压裂球和桥塞的应用需求,需要开发强度超过500 MPa且可工业规模生产的镁合金棒材。在实验室研发的高强度Mg-10Gd-4Y (GW104)合金基础上,添加质量分数为1.32%的Zn元素,采用可工业规模生产的半连续铸造、热挤压和热处理等常规工艺得到GW104+1Zn合金,并系统地研究了Zn元素和各个工艺参数等对GW104+1Zn合金相组成、微观组织和力学性能的影响规律。结果表明,Zn的添加使得合金中存在LPSO相,LPSO相可以抑制动态再结晶的发生,而动态再结晶过程则会吞噬这种LPSO相。小挤压比和低温挤压有利于获得由未完全动态再结晶形成的双峰组织,双峰组织不仅可以提高合金的强度,而且使其断裂伸长率也保持在较高水平。挤压温度为400℃,挤压比为4时,挤压态合金具有最佳综合性能,其屈服强度为307 MPa,抗拉强度为386 MPa,断裂伸长率为7.6%;峰值时效后合金屈服强度为400 MPa,抗拉强度为521 MPa,断裂伸长率为2.1%,满足实际应用需求。

• 出版日期2021
• 单位上海交通大学; 中国石油化工股份有限公司西北油田分公司