金属学报

作者：庞梦瑶, 巫瑞智, 马晓春, 靳思远, 于哲, Boris Krit

单位：1 哈尔滨工程大学 超轻材料与表面技术教育部重点实验室 哈尔滨 150001；2 Moscow Aviation Institute, National Research University, Moscow 125993, Russia

关键词：Mg-Li合金,压裂,轧制,腐蚀行为,力学性能,

基金：国家自然科学基金项目(52261135538);国家自然科学基金项目(U21A2049);国家自然科学基金项目(52271098);国家自然科学基金项目(U23A20541);俄罗斯科学基金项目(23-49-00098);中国博士后科学基金项目(GZC20233424);黑龙江省博士后基金项目(LBH-Z23116)

在油气生产中，可降解压裂材料可提高油气资源生产效率。对于快速降解的压裂材料，在保持高降解速率的同时，还要求具有较好的力学性能。本工作在前期获得具有高腐蚀速率的Mg-8Li-4Gd-1.5Ni铸态合金的基础上，对合金进行热轧加工，通过调控变形组织进一步提升合金的力学性能和腐蚀速率。结果表明，在轧制过程中，合金中的网状长周期堆垛有序结构相(LPSO相)逐渐转变为平行的纤维状，变形量达90%时LPSO相会形成较短的纤维状。合金在热轧过程中出现再结晶组织，GdNi3颗粒细化。变形量70%时合金抗拉强度最高，达217 MPa，延伸率为17%。在3%KCl溶液中，变形量为90%时合金在25及93 ℃时均有最高的腐蚀速率，失重速率分别为0.47及3.63 mg/(cm2·min)，25 ℃时腐蚀电流密度最高，为5.34 mA/cm2。平行分布的LPSO相对合金的腐蚀有阻碍作用，但是LPSO相的弯曲、第二相的破碎、再结晶和位错密度的增加使合金内部的化学活性增强，导致腐蚀速率逐渐增高。热轧使合金中位错密度增加，晶粒尺寸减小，并发生再结晶，这些组织演变导致合金发生加工硬化和细晶强化，使得合金力学性能提升。

来源：2025年第3期

《金属学报》期刊编辑部

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