Propiedades mecánicas y de corrosión de la aleación Mg-Gd-Cu-Zr para aplicaciones de bolas de fractura degradables
Autores: Jiang, Jiahao; Geng, Xue; Zhang, Xiaobo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Propiedades mecánicas
Degradación
Envejecimiento
Tasa de corrosión
Aleación
Bola de fractura
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 5
Citaciones: Sin citaciones
En general, se desean excelentes propiedades mecánicas de las aleaciones de Mg, pero sus propiedades de degradación rápida rara vez se utilizan. Se requieren técnicas de fracturación de petróleo para aprovechar al máximo esta degradación rápida. Por lo tanto, hemos preparado una aleación de Mg-6.0Gd-1.2Cu-1.2Zr (en wt.%) extruida y la hemos tratado con envejecimiento máximo para analizar su potencial como bola de fractura degradable. Los resultados muestran que la aleación extruida consiste principalmente en una matriz de alfa-Mg, una segunda fase y grandes granos de alfa-Mg alargados (LEGs). Después del envejecimiento, los LEGs sufren recristalización estática, lo que mejora las propiedades mecánicas de la aleación, y se observa una fase ordenada de apilamiento de períodos largos en láminas (LPSO). Bajo condiciones de temperatura subterránea simuladas (93 grados C), la resistencia a la tracción última y la elongación de las aleaciones extruidas y envejecidas son superiores a MPa y 11.1%, respectivamente, y la resistencia a la compresión última y la elongación de ambas aleaciones son superiores a 336 MPa y 16.9%, respectivamente. La tasa de corrosión de la aleación extruida en una solución de KCl al 3% en peso a 93 grados C alcanza 1660.8 mm/año mediante prueba de pérdida de masa, y la de la aleación envejecida aumenta a 1955.1 mm/año. El resultado del análisis con microscopio de fuerza atómica confirma que la segunda fase muestra el mayor potencial de corrosión, seguida de la fase LPSO en láminas y la matriz de alfa-Mg. La aleación de Mg-6.0Gd-1.2Cu-1.2Zr extruida y envejecida, con buenas propiedades mecánicas y una alta tasa de corrosión en este trabajo, muestra un potencial prometedor para aplicaciones de bolas de fractura degradables.
Descripción
En general, se desean excelentes propiedades mecánicas de las aleaciones de Mg, pero sus propiedades de degradación rápida rara vez se utilizan. Se requieren técnicas de fracturación de petróleo para aprovechar al máximo esta degradación rápida. Por lo tanto, hemos preparado una aleación de Mg-6.0Gd-1.2Cu-1.2Zr (en wt.%) extruida y la hemos tratado con envejecimiento máximo para analizar su potencial como bola de fractura degradable. Los resultados muestran que la aleación extruida consiste principalmente en una matriz de alfa-Mg, una segunda fase y grandes granos de alfa-Mg alargados (LEGs). Después del envejecimiento, los LEGs sufren recristalización estática, lo que mejora las propiedades mecánicas de la aleación, y se observa una fase ordenada de apilamiento de períodos largos en láminas (LPSO). Bajo condiciones de temperatura subterránea simuladas (93 grados C), la resistencia a la tracción última y la elongación de las aleaciones extruidas y envejecidas son superiores a MPa y 11.1%, respectivamente, y la resistencia a la compresión última y la elongación de ambas aleaciones son superiores a 336 MPa y 16.9%, respectivamente. La tasa de corrosión de la aleación extruida en una solución de KCl al 3% en peso a 93 grados C alcanza 1660.8 mm/año mediante prueba de pérdida de masa, y la de la aleación envejecida aumenta a 1955.1 mm/año. El resultado del análisis con microscopio de fuerza atómica confirma que la segunda fase muestra el mayor potencial de corrosión, seguida de la fase LPSO en láminas y la matriz de alfa-Mg. La aleación de Mg-6.0Gd-1.2Cu-1.2Zr extruida y envejecida, con buenas propiedades mecánicas y una alta tasa de corrosión en este trabajo, muestra un potencial prometedor para aplicaciones de bolas de fractura degradables.