[發(fā)明專利]降解性Mg合金

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201680082916.3
• 申請日: 2016-03-31
• 公開（公告）號: CN108884528A
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 巖本友也;金津安秀;閤師昭彥;廖金孫
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社栗本鐵工所
• 主分類號: C22C23/02
• 分類號: C22C23/02;C22C23/00
• 代理公司: 北京旭知行專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11432
• 代理人: 王軼;陳東升

利用如下降解性Mg合金而制造具有充分的強度、且在水系環(huán)境中在適當(dāng)?shù)臅r刻降解的鎂合金制的降解性構(gòu)造部件，該降解性Mg合金含有3.9質(zhì)量％以上14.0質(zhì)量％以下的Al、0.1質(zhì)量％以上0.6質(zhì)量％以下的Mn、0.0質(zhì)量％以上1.0質(zhì)量％以下的Zn、以及0.01質(zhì)量％以上10.0質(zhì)量％以下的Ni、Cu或者這兩種成分，剩余部分為Mg和不可避免的雜質(zhì)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及能夠調(diào)整為任意的腐蝕速度的降解性Mg合金。

背景技術(shù)

作為通用的鎂合金(Mg合金)，已知添加有Al以及Mn的AM系Mg合金、添加有Al、Mn以及Zn的AZ系Mg合金。另外，還提出有通過添加上述元素以外的元素、或?qū)χ圃旆椒ㄟM行變更而提高耐腐蝕性的各種Mg合金。

下述專利文獻1中記載有如下Mg合金，其構(gòu)成為含有67～85％(原子比)的Mg、5～20％(原子比)的Si，其余皆為Ni。還記載有如下內(nèi)容：使用上述組成的原料粉末并通過機械式合金化法(機械合金化法)而生成非晶粉末或納米晶粉末。該Mg合金是表現(xiàn)出優(yōu)異的耐腐蝕性、且難以被降解、腐蝕的合金。

另一方面，下述專利文獻2中記載有一種Mg合金，該Mg合金含有質(zhì)量比為Al：0.1％～15.0％；Li：0.01％～10.0％；Ca：0.1％～10.0％；Zn：0.1％～6.5％；In：0.01％～3.0％；Ga：0.0％～2.0％；Si：0.1％～1.5％；Mn：0.0％～0.8％；Zr：0.0％～1.0％；Fe：0.016％～1.0％；Ni：0.016％～5.0％；Cu：0.15％～5.0％的各成分。這是在引入至石油井、天燃?xì)饩R時對構(gòu)造進行支承、如果不需要則被降解的部件中使用的降解性Mg合金。為了使其具有在高壓環(huán)境下對構(gòu)造進行支承所需的強度特性、以及降解性，作為必要元素而具有各種元素。

另外，下述專利文獻3中同樣作為降解性Mg合金而記載有下述合金，該合金含有質(zhì)量比為Al：3.0％～7.0％；Li：0.01％～1.0％；Ca：0.5％～1.0％；Y：0.3％～2.3％；Si：0.3％～2.0％；Ni：0.016％～0.8％；Cu：0.05％～1.0％；Fe：0.016％～1.0％的各成分。

另一方面，下述專利文獻4中記載有如下鑄造用Mg合金，該鑄造用Mg合金含有質(zhì)量比為Cu：0.5％～10％；Ca：0.01～3％；Al：0～3％的各成分。還記載有下述Mg合金，該Mg合金由于含有Cu以及Ca而具有優(yōu)異的耐蠕變性，并且適于在高溫環(huán)境下使用。

專利文獻1：日本特開2002-249801號公報

專利文獻2：CN104004950A

專利文獻3：CN104651691A

專利文獻4：國際專利申請公開WO2008/072435號公報

發(fā)明內(nèi)容

然而，對于在引入至油田、天然氣田的構(gòu)造部件中使用的降解性Mg合金而言，為了耐受地下的高壓環(huán)境而需要具有充分的機械特性。另一方面，由于引入至不可回收的環(huán)境，因此優(yōu)選在引入后實施降解而不會使之在地下長時間殘留。對此，專利文獻2所記載的降解性Mg合金含有會對伸長率、韌性造成不良影響的Si作為必要元素。另外，含有在用后即棄的部件中使用的價格極高的In作為必要元素。

另外，專利文獻3所記載的降解性Mg合金也同樣以會對伸長率、韌性造成不良影響的Si作為必要元素，該Si的最低含量高于專利文獻2的降解性Mg合金中的含量。

并且，對于上述專利文獻2及3所記載的降解性Mg合金而言，必要的元素的種類眾多，因此存在如下問題，即，不容易確保降解性以外的機械特性，材料自身的價格也容易變得昂貴。另外，由于造成影響的元素過多，因此必然難以任意地控制腐蝕速度。

另一方面，專利文獻1的合金并非通過組成而提高降解性，而是利用機械式合金化法生成非晶相、納米晶而提高耐腐蝕性的Mg合金，用途有所不同。