The microstructure, mechanical behaviour, and dissolvability of novel Al-Cu-Zn-Mg-based alloys
Notice bibliographique
Résumé
The use of dissolvable alloys (DAs) in hydraulic fracturing is increasing, particularly in low-permeability reservoirs. However, existing DAs based on Al or Mg alloys have limited mechanical properties despite their desirable dissolvability. This studyaims to explore new Al-based DAs with good dissolvability and mechanical strength. Four Al-Zn-Cu-Mg based alloys with various additional elements (Ag, Ga, In, Sn, Zr, Ti, V, and Cr) were prepared using the melting and casting technique. The microstructures of DAs were analysed using X-ray diffraction and scanning electron microscopy with energy dispersive spectroscopy. Immersion corrosion tests were conducted to evaluate the dissolvability of DAs at 90°C in KCl solutions. Hardness and tensile testing were performed to assess the mechanical properties of the alloys. The resulting phases in the as-cast microstructure included η-MgZn2, Mg2Sn, θ-Al2Cu, Al3Zr, and Al45Cr7, as predicted using the Calphad method. There was a trade-off observed between dissolvability and mechanical properties, with the alloys containing low melting point intermetallic phases exhibiting greater dissolvability but reduced mechanical strength. DA18 withthe highest Ga, In, and Sn (GIS) content, showed intense corrosion but had the lowest mechanical properties. The presence of In-containing phases was identified as the primary cause of Al degradation, while coarse phases reduced the alloy's strength. Overall, all DAs were reported to be brittle with limited elongation.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».