本发明涉及可溶镁合金，具体涉及一种高强韧性可溶镁合金及其制备方法。
背景技术：
1、可溶金属材料已经逐步应用于页岩油气的水平井分段压裂开采过程，其制备的暂堵工具可在地下水环境自然溶解，避免了人工剔除过程，可显著提高生产效率并降低成本。
2、现有的可溶镁合金不仅需要优异的可溶性、韧性，同时对产品的抗弯、抗压强度也需要高的要求，本发明的难点在于产品的性能平衡，实现性能协调式优化，基于此，本发明对其进一步的改进处理。
技术实现思路
1、针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种高强韧性可溶镁合金及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
2、本发明解决技术问题采用如下技术方案：
3、本发明提供了一种高强韧性可溶镁合金，包括以下重量百分比原料：
4、al 2～4％、ni 1.5～2.0％、cu 1.5～2.0％、均质变性剂2～4％、余量为mg。
5、优选地，所述均质变性剂的制备方法为：
6、s01：将2～5份sn粉、1～3份zr粉混匀，然后再与10～15份柠檬酸钠溶液共混充分，得到共混的sn-zr剂；
7、s02：共混的sn-zr剂、镧调节的均质剂按照重量比5:2搅拌均质处理，均质结束，水洗、干燥，得到镧均质改性剂；
8、s03：镧均质改性剂再于175～185℃下热处理5～10min，随后再以1～2℃/min的速率冷却至室温即可得到均质变性剂。
9、优选地，所述柠檬酸钠溶液的质量分数为10～15％；所述搅拌均质处理的均质转速为750～850r/min，均质时间为20～30min。
10、优选地，所述镧调节的均质剂的制备方法为：
11、将3～5份纳米二氧化硅、1～2份乙醇溶剂加入到4～7份木质素磺酸钠溶液中共混充分，得到纳米二氧化硅液；
12、将2～5份纳米二氧化硅液、3～4份硝酸镧溶液、1～2份钛酸四丁酯和0.35～0.45份纳米硅溶胶，再于1000～1500r/min的转速下球磨1h，球磨结束，水洗、干燥，得到镧调节的均质剂。
13、优选地，所述木质素磺酸钠溶液的质量分数为8～12％；所述硝酸镧溶液的质量分数为2～5％。
14、本发明还提供了一种高强韧性可溶镁合金的制备方法，包括以下步骤：
15、步骤一：将al、ni、cu和mg先于750℃下熔炼完全，然后再加入均质变性剂继续搅拌熔炼25～30min，熔炼转速为450～500r/min，再通入氩气精炼除气，得到熔炼体，熔炼体浇入到模具中形成合金铸锭；
16、步骤二：合金铸锭送入到合金铸锭3～5倍的润性液中超声润性处理，处理结束，水洗、干燥，得到润性的改进体；
17、步骤三：随后润性的改进体进行热加强改进处理，处理结束，得到热改进体；
18、步骤四：将热改进体进行挤压处理形成本发明的可溶镁合金，挤压温度为360℃，挤压比为5～10，挤压速度为10m/min。
19、优选地，所述热加强改进处理的具体操作步骤为：
20、先一级处理，一级热处理的温度为320～350℃，处理10～20min，然后再以2～4℃/min的速率降至210～220℃进行二级处理，二级处理时间为20～30min，最后再以1～3℃/min的速率冷却至室温，即可。
21、优选地，所述超声润性处理的超声功率为350～400w，超声时间为20～30min。
22、优选地，所述润性液的制备方法为：
23、s11：将碳纳米管先置于质子辐照箱内辐照5～10min，辐照功率为350w，辐照结束，备用；
24、s12：然后将4～7份辐照的碳纳米管、2～5份硝酸钇溶液、1～3份硅烷偶联剂kh560和2～5份十二烷基苯磺酸钠溶液共混充分，得到润性液。
25、优选地，所述硝酸钇溶液的质量分数为2～5％；所述十二烷基苯磺酸钠溶液的质量分数为10～15％。
26、与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
27、1、本发明可溶镁合金采用al、ni、cu和mg作为主剂原料，通过原料之间的相互搭配，共同协调，同时再加入均质变性剂配合本发明的制备工艺得到的可溶镁合金产品，具有可溶性、韧性性能，以及产品的抗弯、抗压强度实现协调式改进；
28、2、均质变性剂采用sn粉、zr粉共混再配合柠檬酸钠溶液分散改进，形成的共混体系再配合镧调节的均质剂均质调节处理，镧调节的均质剂采用纳米二氧化硅、木质素磺酸钠溶液共混，优化纳米二氧化硅的分散度和活性效能，再通过硝酸镧溶液、钛酸四丁酯和份纳米硅溶胶共同协配球磨，通过原料之间的相互调和，共同协调，增强纳米二氧化硅的界面性和活性效能，从而形成的镧调节的均质剂辅助共混的sn-zr剂，强化合金晶粒，以及通过原料之间的互助协效，增强产品的可溶、强度以及韧性协调效果；
29、3、润性液采用碳纳米管经过质子辐照，优化其活性效能，再通过硝酸钇溶液、硅烷偶联剂kh560和十二烷基苯磺酸钠溶液共混改进，经过超声润性处理，优化合金铸锭的界面活性度，同时通过原料之间的调和形成的润性液与均质变性剂共同协配增效，在合金的制备工艺中增强产品性能效果；
30、4、热加强改进处理中，以一级热处理的温度为320～350℃，处理10～20min，然后再以2～4℃/min的速率降至210～220℃进行二级处理，二级处理时间为20～30min，最后再以1～3℃/min的速率冷却至室温的工艺处理，进一步的优化晶粒组织，同时配合润性液的协调改进处理，产品的性能得到进一步的加强处理。
1.一种高强韧性可溶镁合金，其特征在于，包括以下重量百分比原料：
2.根据权利要求1所述的一种高强韧性可溶镁合金，其特征在于，所述均质变性剂的制备方法为：
3.根据权利要求2所述的一种高强韧性可溶镁合金，其特征在于，所述柠檬酸钠溶液的质量分数为10～15％；所述搅拌均质处理的均质转速为750～850r/min，均质时间为20～30min。
4.根据权利要求2所述的一种高强韧性可溶镁合金，其特征在于，所述镧调节的均质剂的制备方法为：
5.根据权利要求4所述的一种高强韧性可溶镁合金，其特征在于，所述木质素磺酸钠溶液的质量分数为8～12％；所述硝酸镧溶液的质量分数为2～5％。
6.一种如权利要求1所述高强韧性可溶镁合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的一种高强韧性可溶镁合金的制备方法，其特征在于，所述热加强改进处理的具体操作步骤为：
8.根据权利要求6所述的一种高强韧性可溶镁合金的制备方法，其特征在于，所述超声润性处理的超声功率为350～400w，超声时间为20～30min。
9.根据权利要求6所述的一种高强韧性可溶镁合金的制备方法，其特征在于，所述润性液的制备方法为：
10.根据权利要求9所述的一种高强韧性可溶镁合金的制备方法，其特征在于，所述硝酸钇溶液的质量分数为2～5％；所述十二烷基苯磺酸钠溶液的质量分数为10～15％。
