Ученые НОЦ «Енисейская Сибирь» разработали экономически эффективный способ получения магниевых сплавов

Научные сотрудники Института цветных металлов Сибирского федерального университета получили патент на экономически эффективный способ получения магниевых сплавов с высоким содержанием алюминия, цинка и железа, предназначенный для нефтяников. Разработанный способ позволяет значительно снизить потери магния и достичь наилучшего усвоения бериллия при приготовлении магниевых сплавов с алюминием и цинком, что позволяет в итоге снизить затраты на их производство. Научно-исследовательские работы выполнены в рамках одного из приоритетных направлений деятельности НОЦ «Енисейская Сибирь» – новые промышленные технологии.

В составе полученных учеными сплавов присутствует высокое содержание равномерно растворенного железа, которое для магниевых сплавов классически является вредной примесью и сильно снижает коррозионную стойкость изделий. Однако в некоторых случаях необходимо получение изделий из магниевых сплавов с контролируемой скоростью коррозии, например для нефтяной отрасли. При гидроразрыве пласта (ГРП) за счет закачивания в скважину по трубам специальной жидкости под высоким давлением происходит разрыв пластов породы, что позволяет извлекать запасы нефти и газа. В данной технологии для контроля подачи жидкости ГРП в скважине применяются растворимые шары из магниевых сплавов, которые должны равномерно коррозировать и растворяться, находясь в жидкости ГРП строго определенное время. 

Существующие способы получения подобных сплавов на основе магния имеют ряд недостатков: потери магния за счет окисления, необходимость добавления редкоземельных металлов, высокие температуры и длительное время выдержки для полного растворения компонентов сплава, которые усложняют технологический процесс и увеличивают энергозатраты при изготовлении шаров ГРП, что сказывается в итоге на себестоимости производства.

«Разработанная нами технология получения сплавов позволяет также получать сплавы с высоким содержанием тугоплавких и редкоземельных металлов, плохо растворяющихся в расплавленном магнии, обеспечивает уменьшение энергозатрат и потерь легирующих компонентов при приготовлении сплава», – отметил руководитель проекта Александр Безруких.

Отметим, что разработанный учеными способ позволяет уменьшить степень окисления магния в процессе приготовлении сплава до 4-6 %, а также увеличить степень усвоения сплавообразующих компонентов: бериллия – до 61-65 %, железа – до 92-97 %.