一种可溶性镁合金材料及其制备方法和应用与流程

1.本发明涉及镁合金技术领域，具体涉及一种可溶性镁合金材料及其制备方法，可溶性镁合金材料可用于制备压裂球。


背景技术：

2.水平井分段压裂技术是提高油(气)田采收率和开发低渗透、低孔隙度油藏以及页岩气、致密气、致密油等非常规油气藏的主要手段。在我国油气勘探开发面临新油田油藏类型越来越复杂、老油田挖潜难度越来越大的形势，下水平井数量在大幅度增长，这个过程中技术难题也凸显出来，其中关键问题在于压裂技术中所采用的压裂球。压裂球在水平井压裂施工时，通过与球座的坐封配合，阻断封隔器前后井筒通道，顺利实现水平井的分段压裂。压裂球要顺利完成工作，其材料要求应当满足以下条件：1)由于可溶性压裂球要穿过距离较长管道并准确的坐封到球座上，因此制备压裂球所用的材料密度应该尽可能的较低；2)压裂球在工作时需要承受近150℃以上的高温和超过70mpa的压差，而且其受压差作用时受力面积极小，所以对压裂球的热稳定性能和机械强度要求高；3)为保证封堵的严密性，对压裂球的尺寸要求较为精密，制备压裂球所用的材料应当具有良好的加工性能与较低的热膨胀系数；4)压裂球应当在完成压裂作业后可以自行溶解。目前，用于制备可溶性压裂球的材料总的可以分为两大类，一类是非金属可降解材料，另一类是可溶性金属材料。非金属可降解材料制作的可溶性压裂球与可溶性金属材料制备的压裂球相比在使用的过程中易发生较为严重的塑性变形且制备成本较高，因此由可溶性金属所制备的压裂球应用更加广泛。
3.镁在电解质水溶液和潮湿的大气中都会发生较为严重的腐蚀，工为地区和油田环境的中所含的二氧化硫和氯化物等物质，能加重镁的腐蚀，纯镁的力学性能较差，但是镁的合金化再结合热处理强化，可以改善镁的力学性能。在常规镁合金材料的研究中，镁合金的研究主要集中在降低镁合金生产成本、提高镁合金的力学性能和改善镁合金的腐蚀性能这三个方面。但是常规的镁合金材料性能达不到压裂球应用的要求。2012年，美国贝克休斯公司(baker hughes)基于镁合金的电化学腐蚀特性提出可控电化学腐蚀材料，并成功用于水平井的分段压裂。2013年哈利伯顿公司研发出了可以在较高温度下使用的可溶性压裂球。国内外对可溶性金属压裂球的研究多数集中在镁合金。经过了近10年的研究，在压裂球用镁合金材料上取得了一定的进展，但是目前在实际应用中，仍然存在诸多问题，例如刘志斌等人在《油气井分段压裂用可降解压裂球研制与应用》一文中研制的可降解压裂球密度为1.88g/cm3，低于当前常用压裂球的密度，利于开采过程中压裂球在管道中的运输和定位，但其溶解速率还有待进一步提高。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术的不足，本技术的目的在于提供一种可溶性镁合金材料，利用镁铝二元合金中形成的β-mg
17
al
12
相，并控制其体积分数来提高合金的强度和降解速度。
5.为解决上述问题，本技术所采用的技术方案如下：
6.一种可溶性镁合金材料，其是具有β-mg
17
al
12
相的镁铝二元合金，其中β-mg
17
al
12
相的体积分数为29.8～51.8％。
7.作为进一步优选的方案，本技术实施例所述的镁铝二元合金由以质量百分比计算的al 10～30wt％，杂质0～0.5wt％，余量为mg。
8.作为进一步优选的方案，本技术实施例所述的镁铝二元合金为挤压态镁合金。
9.作为进一步优选的方案，本技术实施例所述的β-mg
17
al
12
相的体积分数为29.8～40.6％。
10.本技术实施例还提供一种可溶性镁合金材料的制备方法，包括
11.预处理：将镁锭、铝锭切成小块，之后去除镁锭、铝锭表面的氧化物和油污，清洗、烘干，即得到预处理后的镁锭、铝锭；
12.熔炼：将上述经过预处理的镁锭、铝锭置于通有保护气氛的熔炉中升温使其熔化，熔化后继续保温20-60min，将熔融物降温至700℃以下，静置待用；
13.铸造：降温后的熔融物进行搅拌同时浇铸到模具中，形成铸锭；
14.均匀化热处理：将上述经过注定进行分段均匀化热处，在空气中自然冷却至室温；
15.一次挤压：将上述经过均匀化热处理的铸锭车铣之后挤压成棒材；
16.二次挤压：将上述棒材放到转模等通道转角挤压模具中进行连续等通道转角挤压加工，获得镁铝二元合金。
17.作为进一步优选的方案，本技术实施例所述的熔炼过程中保护气氛为co2与sf6混合气体，保护气氛中，co2与sf6的混合比例为200～400：1。
18.作为进一步优选的方案，本技术实施例所述的均匀化热处理过程中，铸锭在300～400℃下分段均匀化热处理10～40h。
19.作为进一步优选的方案，本技术实施例所述的一次挤压过程中压温度为300～400℃，挤压比为7～16，挤压速度为3～12m/min，挤压前将均匀化后的圆锭与模具加热至挤压温度。
20.作为进一步优选的方案，本技术实施例所述的连续等通道转角挤压温度为200～350℃，连续等通道转角挤压速度为0.1～1m/min，连续等通道转角挤压道次为8-16，挤压前将合金和模具加热至连续等通道转角挤压温度。
21.作为进一步优选的方案，本技术实施例所述的制备方法，还包括在铸造前，将模具预先加热至200-300℃。
22.本技术还提供了可溶性镁合金材料在制造压裂球中的应用。并提供一种镁合金压裂球，其是采用本技术所述的可溶性镁合金材料制造而成。
23.相比现有技术，本发明的有益效果在于：
24.1.本技术所述的可溶性镁合金材料是一种镁铝二元合金，采用镁和铝两种金属，相对于掺杂了其他金属元素的镁合金来说，获取方式简单，成本低廉。
25.2.本技术所述的可溶性镁合金材料包含β-mg
17
al
12
相，并通过控制β-mg
17
al
12
相的体积分数在29.8～51.8％之间，经过挤压变形处理后的β-mg
17
al
12
相的分布相对于铸态更均匀，位错钉扎进一步提高合金强度，同时，增加与镁基体发生电偶腐蚀的腐蚀位点，使得降解速度更快。
26.3.本技术所述的可溶性镁合金材料在制备过程中，采用分段的变形处理工艺，第一次挤压为常规挤压，经过第一次挤压之后可以减少基体的缩松，提高镁合金材料的变形能力；在二次挤压中采用连续等通道转角挤压可以破碎大块β-mg
17
al
12
相，使其分布更均匀，从而能提高合金的强度和改善腐蚀性能。
27.下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
附图说明
28.图1为本技术实施例1-10和对比例1-2所得到的可溶性镁合金材料的压缩断裂强度测试结果。
29.图2为本技术实施例1-0和对比例1-2所得到的可溶性镁合金材料的腐蚀速率测试结果。
30.图3为对比例3中3种不同的镁合金的微观组织对比图。
具体实施方式
31.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
32.本技术中说明书和权利要求所涉及的术语“包括”以及与其等同的其他描述方式，均在于覆盖不排他的包含，既包含了已明确在说明书和权利要求书中描述的内容，也可以包含未在说明书和权利要求书中描述，但为产品、方法或结构中所固有的步骤或单元。
33.本技术实施例提供一种可溶性镁合金材料，其是具有β-mg
17
al
12
相的镁铝二元合金，其中β-mg
17
al
12
相的体积分为数29.8～51.8％。在该方案中，β-mg
17
al
12
相的体积分数是影响合金腐蚀速度的重要因素，在本技术的一些实施例中，为了获得了具有良好腐蚀速率的可溶性镁合金，优选的，所述β-mg
17
al
12
相的体积分数29.8～40.6％；进一步的，在另一些优选的实施例中，所述β-mg
17
al
12
相的体积分数为40.6～51.8％。
34.在本技术的一些实施例中，为了调控β-mg
17
al
12
相的体积分数，可以通过调控镁铝二元合金中镁元素和铝元素的占比得以实现，由以质量百分比计算的al 10～30wt％，杂质0～0.5wt％，余量为mg。在一些优选的方案中，所述al的质量占比为15-25％，或者15-20％，或者20-25％，或者15-30％，或者20-30％，或者25-30％。由于制备过程会不可避免的混入部分杂质，杂质可能是金属元素也可能是非金属元素，这些杂质的存在会影响合金的耐腐蚀性能和机械性能。因此，在本技术的实施例中，为了保证合金的强度和可溶性，杂质的质量占比控制为不超过0.5％。
35.本技术实施例所述的镁铝二元合金为挤压态镁合金。挤压态镁铝二元合金可以最大限度消除铸造时出现的孔洞、孔隙等缺陷，大幅提升镁合金的力学性能。
36.在本技术中，β-mg
17
al
12
相的存在以及其在合金体系中的体积占比会影响镁合金的力学性能和腐蚀性能，作为进一步优选的方案，本技术实施例所述的β-mg
17
al
12
相的体积分数29.8～40.6％。
37.本技术实施例还提供一种可溶性镁合金材料的制备方法，包括
38.预处理：将镁锭、铝锭切成小块，之后去除镁锭、铝锭表面的氧化物和油污，清洗、烘干，即得到预处理后的镁锭、铝锭；
39.熔炼：将上述经过预处理的镁锭、铝锭置于通有保护气氛的熔炉中升温使其熔化，熔化后继续保温20-60min，将熔融物降温至700℃以下，静置待用；
40.铸造：降温后的熔融物进行搅拌同时浇铸到模具中，形成铸锭；
41.均匀化热处理：将上述经过注定进行分段均匀化热处，在空气中自然冷却至室温；
42.一次挤压：将上述经过均匀化热处理的铸锭车铣之后挤压成棒材；
43.二次挤压：将上述棒材放到转模等通道转角挤压模具中进行连续等通道转角挤压加工，获得镁铝二元合金。
44.作为进一步优选的方案，本技术实施例所述的熔炼过程中保护气氛为co2与sf6混合气体，保护气氛中，co2与sf6的混合比例为200～400：1。
45.作为进一步优选的方案，本技术实施例所述的均匀化热处理过程中，铸锭在300～400℃下分段均匀化热处理10～40h。
46.作为进一步优选的方案，本技术实施例所述的一次挤压过程中压温度为300～400℃，挤压比为7～16，挤压速度为3～12m/min，挤压前将均匀化后的圆锭与模具加热至挤压温度。
47.在本技术中，镁铝二元合金的形成采用连续等通道转角挤压，由于温度升高材料的流动性加大，其变形能力就会增强很多，使得温度对挤压效果的具有明显影响，挤压温度太低时候，合金脆性大，容易发生断裂。在本技术中，发明人从室温(25℃)开始作为挤压温度，以25℃作为步长区间，进行了一系列挤压实验，温度区间从25℃至375℃。具体实验方法如下：
48.预处理：将镁锭、铝锭切成小块，之后去除镁锭、铝锭表面的氧化物和油污，无水酒精清洗后烘干，即得到预处理后的镁锭、铝锭；
49.熔炼：将预处理过的镁锭、铝锭小块置于co2和sf混合气体保护的熔炉中升温至750℃使其熔化。熔化后在750℃保温40min，将熔融物降温至700℃，静置20min。
50.铸造：将熔炼的金属液进行搅拌同时浇铸到直径的模具中，形成铸锭。其中浇铸用钢制模具预先加热至250℃，该铸锭自然冷却至室温。
51.均匀化热处理：将所得铸锭在350℃下均匀化热处理16h后，在空气中自然冷却至室温；
52.一次挤压(常规挤压)：将均匀化热处理后直径铸锭车铣到直径铸锭车铣到直径之后挤压成方棒材，挤压温度为350℃，挤压比为10，挤压速度为4m/min，挤压前需要将均匀化后的圆锭加热至挤压温度。
53.二次挤压(连续等通道转角挤压)：将常规挤压后的合金放到转模等通道转角挤压模具中进行连续等通道转角挤压加工，挤压前要将合金和模具加热至连续等通道转角挤压温度，挤压速度为0.5m/min，挤压道次为8次，获得最终所需镁合金。
54.在这一系列的实验中，结果显示，连续等通道转角挤压温度低于150℃时，挤压过程镁合金会出现较为严重的断裂；当温度高于150℃且低于200℃的温度区间时，解压过程合金表面存在比较明显的裂纹；但当温度高于200℃后，合金表明无裂纹出现，可以完成连续等通道转角挤压。然而，连续等通道转角挤压温度也并非越高越好，当挤压温度超过350
℃时，合金的晶粒尺寸逐渐增大会伴随力学性能的减弱，同时也会影响镁合金的腐蚀速率。因此，在本技术的一些实施例中，所述的连续等通道转角挤压温度为200～350℃。
55.在研究过程中，发明人还发现，连续等通道转角挤压的挤压温度，挤压速度和挤压通道对于形成β-mg
17
al
12
相的体积分数以及其在合金中分布情况有明显的影响，而β-mg
17
al
12
相的体积分数和在合金中分布的均匀性又直接影响合金的强度和腐蚀速率，为了满足镁合金在压裂球中应用时的强度和腐蚀性的要求，β-mg
17
al
12
相的分布的均匀性增强有利于提高合金的强度，然而，实际的实验中表明，β-mg
17
al
12
相的分布并非越均匀越好，当其分布非常均匀时候，合金的强度随之提高，但是却导致镁合金的腐蚀性降低，得到的合金不再适用于制造压裂球。因此，为了获得强度和腐蚀性都能满足压裂球性能要求的镁合金材料，在一些实施例中，所述的连续等通道转角挤压温度为200～350℃，挤压速度为0.1～1m/min，连续等通道转角挤压道次为8-16，这样的条件下得到的镁合金材料中β-mg
17
al
12
相的体积分数和在合金中分布的均匀性使得其能满足应用的要求。优选的，在一些实施例中，为了获得强度优异、且腐蚀速率满足列压球要求的镁合金材料，所述连续等通道转角挤压温度为300-350℃。
56.作为进一步优选的方案，本技术实施例所述的制备方法，还包括在铸造前，将模具预先加热至200-300℃。
57.实施例1
58.本实施例提供一种可溶性镁合金材料，合金成分配比为，al元素质量百分比15％，mg余量，形成的β-mg
17
al
12
相的体积分数29.8％。
59.该可溶性镁合金材料的制备方法，包括以下步骤，
60.预处理：将镁锭、铝锭切成体积≤2cm*2cm*2.5cm的小块，之后去除镁锭、铝锭表面的氧化物和油污，无水酒精清洗后烘干，即得到预处理后的镁锭、铝锭；
61.熔炼：将预处理过的镁锭、铝锭小块置于co2和sf混合气体保护的熔炉中升温至750℃使其熔化。熔化后在750℃保温40min。将熔融物降温至650-700℃，静置15-25min。
62.铸造：将熔炼的金属液进行搅拌同时浇铸到直径的模具中，形成铸锭。其中浇铸用钢制模具预先加热至250℃，该铸锭自然冷却至室温。
63.均匀化热处理：将所得铸锭在350℃下均匀化热处理16h后，在空气中自然冷却至室温；
64.一次挤压(常规挤压)：将均匀化热处理后直径铸锭车铣到直径铸锭车铣到直径之后挤压成方棒材。挤压温度为350℃，挤压比为10，挤压速度为4m/min，挤压前需要将均匀化后的圆锭加热至挤压温度。
65.二次挤压(连续等通道转角挤压)：将一次挤压后的合金放到转模等通道转角挤压模具中进行连续等通道转角挤压加工，挤压前要将合金和模具加热至连续等通道转角挤压温度，连续等通道转角挤压温度为200℃，挤压速度为0.5m/min，挤压道次为8次，获得最终所需镁合金。
66.实施例2
67.本实施例提供一种可溶性镁合金材料，合金成分配比为，al元素质量百分比15％，mg余量，形成的β-mg
17
al
12
相的体积分数29.8％
68.制备步骤如实施例1，其中连续等通道转角挤压的工艺参数变化为：连续等通道转
角挤压温度为250℃。
69.实施例3
70.本实施例提供一种可溶性镁合金材料，合金成分配比为，al元素质量百分比20％，mg余量，形成的β-mg
17
al
12
相的体积分数40.6％。
71.制备步骤如实施例1，其中连续等通道转角挤压的工艺参数变化为：连续等通道转角挤压温度为250℃。
72.实施例4
73.本实施例提供一种可溶性镁合金材料，合金成分配比为，al元素质量百分比20％，mg余量，形成的β-mg
17
al
12
相的体积分数40.6％。
74.制备步骤如实施例1，其中连续等通道转角挤压的工艺参数变化为：连续等通道转角挤压温度为300℃。
75.实施例5
76.本实施例提供一种可溶性镁合金材料，合金成分配比为，al元素质量百分比20％，mg余量，形成的β-mg
17
al
12
相的体积分数40.6％。
77.制备步骤如实施例1，其中连续等通道转角挤压的工艺参数变化为：连续等通道转角挤压温度为350℃。
78.实施例6
79.本实施例提供一种可溶性镁合金材料，合金成分配比为，al元素质量百分比25％，mg余量，形成的β-mg
17
al
12
相的体积分数51.8％。
80.制备步骤如实施例1，其中连续等通道转角挤压的工艺参数变化为：连续等通道转角挤压温度为300℃。
81.实施例7
82.本实施例提供一种可溶性镁合金材料，合金成分配比为，al元素质量百分比25％，mg余量，形成的β-mg
17
al
12
相的体积分数51.8％。
83.制备步骤如实施例1，其中连续等通道转角挤压的工艺参数变化为：连续等通道转角挤压温度为350℃。
84.实施例8
85.本实施例提供一种可溶性镁合金材料，合金成分配比为，al元素质量百分比20％，mg余量，形成的β-mg
17
al
12
相的体积分数40.6％。
86.制备步骤如实施例1，其中连续等通道转角挤压的工艺参数变化为：连续等通道转角挤压温度为300℃，连续等通道转角挤压道次为16次。
87.实施例9
88.本实施例提供一种可溶性镁合金材料，合金成分配比为，al元素质量百分比20％，mg余量，形成的β-mg
17
al
12
相的体积分数40.6％。
89.制备步骤如实施例1，其中连续等通道转角挤压的工艺参数变化为：连续等通道转角挤压温度为350℃，连续等通道转角挤压道次为16次。
90.实施例10
91.本实施例提供一种可溶性镁合金材料，合金成分配比为，al元素质量百分比25％，mg余量，形成的β-mg
17
al
12
相的体积分数51.8％。
92.制备步骤如实施例1，其中连续等通道转角挤压的工艺参数变化为：连续等通道转角挤压温度为350℃，连续等通道转角挤压道次为16次。
93.对比例1
94.本实施例提供一种可溶性镁合金材料，合金成分配比为，al元素质量百分比10％，mg余量，形成的β-mg
17
al
12
相的体积分数19.5％。
95.制备步骤如实施例1。
96.对比例2
97.本实施例提供一种可溶性镁合金材料，合金成分配比为，al元素质量百分比30％，mg余量，形成的β-mg
17
al
12
相的体积分数63.5％。
98.制备步骤如实施例1，其中连续等通道转角挤压的工艺参数变化为：连续等通道转角挤压温度为350℃。
99.性能测试
100.对上述实施例1-10和对比例1-2所得到的可溶性镁合金材料的性能进行测试，测试项目及结果见表1、图1和图2。
101.表1：可溶性镁合金材料的性能测试结果
102.实施例压缩断裂强度(mpa)腐蚀速率(mg/h/cm2)实施例140514.56实施例241012.39实施例345813.62实施例445929.42实施例545226.31实施例649112.86实施例751110.49实施例843227.57实施例947624.92实施例105018.84对比例13665.62对比例25346.98
103.从图1可以看出，β-mg
17
al
12
相的体积分数是影响压缩断裂强度的重要因素，连续等通道转角挤压温度对压缩断裂强度的影响相对β-mg
17
al
12
相的体积分数较小。
104.图2可以看出β-mg
17
al
12
相的体积分数和通道转角挤压温度都会影响可溶性镁合金材料的腐蚀速率。相比对比例1和对比例2，实施例1-10所得到的可溶性镁合金材料的腐蚀速率明显升高，且实施例5、实施例6、实施例9和实施例10所得到的可溶性镁合金材料表现出优异的腐蚀性能，在实施例1-10中随着腐蚀速率的升高并未对合金的强度造成明显的影响，合金的强度也能满足应用的要求。
105.对比例3
106.为了进一步验证铸态镁合金以及不同挤压工艺所得到的镁合金在微观组织上的差异，在该对比例中，分别探究了铸态镁合金、一次挤压镁合金、二次挤压镁合金的形貌。
107.在该对比例中，了铸态镁合金、一次挤压镁合金、二次挤压镁合金中，合金成分配
比为，al元素质量百分比20％，mg余量。
108.铸态镁合金的制备方法如下：预处理：将镁锭、铝锭切成体积≤2cm*2cm*2.5cm的小块，之后去除镁锭、铝锭表面的氧化物和油污，无水酒精清洗后烘干，即得到预处理后的镁锭、铝锭；
109.熔炼：将预处理过的镁锭、铝锭小块置于co2和sf混合气体保护的熔炉中升温至750℃使其熔化。熔化后在750℃保温40min。将熔融物降温至650-700℃，静置15-25min。
110.铸造：将熔炼的金属液进行搅拌同时浇铸到直径φ100mm的模具中，形成铸锭。其中浇铸用钢制模具预先加热至250℃，该铸锭自然冷却至室温。
111.均匀化热处理：将所得铸锭在350℃下均匀化热处理16h后，在空气中自然冷却至室温。
112.一次挤压镁合金的制备方法如下：
113.预处理：将镁锭、铝锭切成体积≤2cm*2cm*2.5cm的小块，之后去除镁锭、铝锭表面的氧化物和油污，无水酒精清洗后烘干，即得到预处理后的镁锭、铝锭；
114.熔炼：将预处理过的镁锭、铝锭小块置于co2和sf混合气体保护的熔炉中升温至750℃使其熔化。熔化后在750℃保温40min。将熔融物降温至650-700℃，静置15-25min。
115.铸造：将熔炼的金属液进行搅拌同时浇铸到直径φ100mm的模具中，形成铸锭。其中浇铸用钢制模具预先加热至250℃，该铸锭自然冷却至室温。
116.均匀化热处理：将所得铸锭在350℃下均匀化热处理16h后，在空气中自然冷却至室温；
117.一次挤压(常规挤压)：将均匀化热处理后直径φ100mm铸锭车铣到直径φ90mm，之后挤压成方棒材。挤压温度为350℃，挤压比为10，挤压速度为4m/min，挤压前需要将均匀化后的圆锭加热至挤压温度。
118.二次挤压镁合金制备方法如下：
119.预处理：将镁锭、铝锭切成体积≤2cm*2cm*2.5cm的小块，之后去除镁锭、铝锭表面的氧化物和油污，无水酒精清洗后烘干，即得到预处理后的镁锭、铝锭；
120.熔炼：将预处理过的镁锭、铝锭小块置于co2和sf混合气体保护的熔炉中升温至750℃使其熔化。熔化后在750℃保温40min。将熔融物降温至650-700℃，静置15-25min。
121.铸造：将熔炼的金属液进行搅拌同时浇铸到直径的模具中，形成铸锭。其中浇铸用钢制模具预先加热至250℃，该铸锭自然冷却至室温。
122.均匀化热处理：将所得铸锭在350℃下均匀化热处理16h后，在空气中自然冷却至室温；
123.一次挤压(常规挤压)：将均匀化热处理后直径铸锭车铣到直径铸锭车铣到直径之后挤压成方棒材。挤压温度为350℃，挤压比为10，挤压速度为4m/min，挤压前需要将均匀化后的圆锭加热至挤压温度。
124.二次挤压(连续等通道转角挤压)：将一次挤压后的合金放到转模等通道转角挤压模具中进行连续等通道转角挤压加工，挤压前要将合金和模具加热至连续等通道转角挤压温度，连续等通道转角挤压温度为300℃，挤压速度为0.5m/min，挤压道次为8次，获得最终所需镁合金。
125.三种方法获得的镁合金的形貌参见图3，其中a为铸态镁合金的形貌，b为一次挤压
镁合金的形貌，c为二次挤压镁合金的形貌。
126.本技术实施例提供一种上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所请求保护的范围。

技术特征：
1.一种可溶性镁合金材料，其特征在于，其是具有β-mg
17
al
12
相的镁铝二元合金，其中β-mg
17
al
12
相的体积分数为29.8～51.8％。2.根据权利要求1所述的可溶性镁合金材料，其特征在于，所述镁铝二元合金由以质量百分比计算的al 10～30wt％，杂质0～0.5wt％，余量为mg。3.根据权利要求1所述的可溶性镁合金材料，其特征在于，所述镁铝二元合金为挤压态镁合金。4.根据权利要求1-3任一项所述的可溶性镁合金材料，其特征在于，所述β-mg
17
al
12
相的体积分数为29.8～40.6％。5.一种如权利要求1-4任一项所述的可溶性镁合金材料的制备方法，其特征在于，包括预处理：将镁锭、铝锭切成小块，之后去除镁锭、铝锭表面的氧化物和油污，清洗、烘干，即得到预处理后的镁锭、铝锭；熔炼：将上述经过预处理的镁锭、铝锭置于通有保护气氛的熔炉中升温使其熔化，熔化后继续保温20-60min，将熔融物降温至700℃以下，静置待用；铸造：降温后的熔融物进行搅拌同时浇铸到模具中，形成铸锭；均匀化热处理：将上述经过注定进行分段均匀化热处，在空气中自然冷却至室温；一次挤压：将上述经过均匀化热处理的铸锭车铣之后挤压成棒材；二次挤压：将上述棒材放到转模等通道转角挤压模具中进行连续等通道转角挤压加工，获得镁铝二元合金。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述熔炼过程中保护气氛为co2与sf6混合气体，保护气氛中，co2与sf6的混合比例为200～400：1。7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述均匀化热处理过程中，铸锭在300～400℃下分段均匀化热处理10～40h。8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述一次挤压过程中压温度为300～400℃，挤压比为7～16，挤压速度为3～12m/min，挤压前将均匀化后的圆锭与模具加热至挤压温度。9.根据权利要求4或7所述的可溶性镁合金材料，其特征在于，所述连续等通道转角挤压温度为200～350℃，连续等通道转角挤压速度为0.1～1m/min，连续等通道转角挤压道次为8-16，挤压前将合金和模具加热至连续等通道转角挤压温度。10.一种镁合金压裂球，其特征在于，其是采用如权利要求1-4任一项所述的可溶性镁合金材料制造而成。

技术总结
本申请公开了一种可溶性镁合金材料，其是具有β-Mg


技术研发人员：闫昌建 王猛 汤中英 黄榕深
受保护的技术使用者：广东腐蚀科学与技术创新研究院
技术研发日：2023.05.30
技术公布日：2023/9/14