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            1. 鋁業知識
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              合金鋁管兼備足夠高的強度
              來源:鋁管|6061鋁管|合金鋁管|無縫鋁管|方鋁管|大口徑鋁管|厚壁鋁管,天津吉斯特鋁業有限公司    發布時間: 2019/4/25 22:40:50    次瀏覽   大小:  16px  14px  12px
              合金鋁管兼備足夠高的強度可溶鋁合金壓裂工具在油氣田開采所采用的水力壓裂技術中有著十分重要的應用?扇茕X合金作為結構件使用除了要求具備良好的溶解性能外,還須兼備足夠高的強度和一定的塑性。因此,合金中添加強…
              合金鋁管兼備足夠高的強度    可溶鋁合金壓裂工具在油氣田開采所采用的水力壓裂技術中有著十分重要的應用?扇茕X合金作為結構件使用除了要求具備良好的溶解性能外,還須兼備足夠高的強度和一定的塑性。因此,合金中添加強化合金元素、熱處理以及細化合金晶粒等手段雖然能改善合金的力學性能,但是上述手段在改善合金力學性能的同時,無疑對合金的溶解性能也產生巨大影響。其中比較突出的問題是合金加入的Mg與低熔點金屬生成了多種晶界相使得適用于Al-Ga-In-Sn合金的液態界面相機理已不適用于含Mg合金。晶界相的溶解與晶界相與基體間的電位差及晶界相化學鍵的類型有關。固溶于鋁晶格中的Mg和Ga含量可改變鋁基體電位,即改變晶界相與基體間的電位差。含鎂多元鋁合金中晶界相與鋁基體間的電位差(AVPD)與晶界相晶體中類s態電子的能量密度有關。Mg2Sn、MgIn、Mg2Ga及Mg5Ga2相晶體中類s態電子的能量密度依次降低,故晶界相與鋁基體間A.VPD的絕對值按Mg2Sn>MgIn>Mg2Ga>Mg5Ga2的順序變化。陽極晶界相溶解服從鎂鎵化合物、Mg2Sn、MgIn順序。晶界相的化合鍵強弱及類s態電子能量密度(功函數或晶界相與基體間的電位差)共同決定晶界相的溶解。鎂鎵化合物的化合鍵較強,類s態電子能量密度最低,所以該類型化合物最不易溶解;Mg2Sn相的化合鍵最強,類s態電子能量密度最高,所以Mg2Sn相較容易溶解;MgIn相的化合鍵最弱,類s態電子能量密度較高,所以MgIn最容易溶解。雖然MgGa相最不易溶解,但合金中添加少量In利于Ga從MgGa相中析出。含Mg合金中陽極晶界相溶解使得Ga、In、Sn析出,析出的低熔點金屬在晶界處重新形成了 Ga-In、Ga-In-Sn相。依靠這些液態相含Mg合金可持續與水反應,展示了與四元Al-Ga-In-Sn合金不同的反應機理。因此,合金中添加強化合金元素、熱處理以及細化合金晶粒等手段雖然能改善合金的力學性能,但是上述手段在改善合金力學性能的同時,無疑對合金的溶解性能也產生巨大影響。其中比較突出的問題是合金加入的Mg與低熔點金屬生成了多種晶界相使得適用于Al-Ga-In-Sn合金的液態界面相機理已不適用于含Mg合金。所以,關于含Mg鋁合金的鋁水反應機理是值得研究的課題。另外,合金中加入Al-5Ti-1B細化劑及強化合金元素Cu等均改變合金微觀結構并影響合金的鋁水反應,而這也是值得研究的課題。本文采用常壓鑄造制備了多個系列鋁合金并對合金進行熱處理。利用XRD、SEM/EDX對合金的微觀結構進行了表征。晶界相的溶解與晶界相與基體間的電位差及晶界相化學鍵的類型有關。固溶于鋁晶格中的Mg和Ga含量可改變鋁基體電位,即改變晶界相與基體間的電位差。含鎂多元鋁合金中晶界相與鋁基體間的電位差(AVPD)與晶界相晶體中類s態電子的能量密度有關。Mg2Sn、MgIn、Mg2Ga及Mg5Ga2相晶體中類s態電子的能量密度依次降低,故晶界相與鋁基體間A.VPD的絕對值按Mg2Sn>MgIn>Mg2Ga>Mg5Ga2的順序變化。陽極晶界相溶解服從鎂鎵化合物、Mg2Sn、MgIn順序。晶界相的化合鍵強弱及類s態電子能量密度(功函數或晶界相與基體間的電位差)共同決定晶界相的溶解。鎂鎵化合物的化合鍵較強,類s態電子能量密度最低,所以該類型化合物最不易溶解;Mg2Sn相的化合鍵最強,類s態電子能量密度最高,所以Mg2Sn相較容易溶解;MgIn相的化合鍵最弱,類s態電子能量密度較高,所以MgIn最容易溶解。雖然MgGa相最不易溶解,但合金中添加少量In利于Ga從MgGa相中析出。含Mg合金中陽極晶界相溶解使得Ga、In、Sn析出,析出的低熔點金屬在晶界處重新形成了 Ga-In、Ga-In-Sn相。依靠這些液態相含Mg合金可持續與水反應,展示了與四元Al-Ga-In-Sn合金不同的反應機理。由于Ga、In從MgGa、MgGa2、MgIn相中析出速度比從Mg5Ga2-xInx、Mg2Ga1-xIn相中析出速度快,致使Mg含量大于4 wt.%合金的產氫速率和產氫率較Mg量含小于4 wt.%合金低。Cu不與低熔點金屬反應,鋁晶粒內固溶的Cu及晶界處CuAl2均降低合金的產氫速率和產氫率。熱處理改變了合金晶界相數量、種類及鋁基體成分、析出相數量,所以影響合金的產氫速率和產氫率。上述工作基本研究清楚了可溶合金的鋁水反應機理,找到了多種合金元素添加含量的大致范圍,初步掌握了熱處理制度對合金結構及鋁水反應的作用規律。研究結果為可溶合金綜合性能優化奠定了一定實驗基礎。文章來源:鋁管|6061鋁管|合金鋁管|無縫鋁管|方鋁管|大口徑鋁管|厚壁鋁管,天津吉斯特鋁業有限公司http://www.leadersoil.com 鋁板 花紋鋁板 合金鋁板 鋁管
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