和其他工程结构材料如铝、钛等相比,镁合金由于绝对强度较低和耐腐蚀性能较差的原因,极大地限制了其在航空航天、汽车、电子等行业的应用和发展。因此,开发兼具优异的力学性能和耐腐蚀性能的新型镁合金是十分必要的。根据前期研究结果和文献调研,发现Sc元素对改善镁的力学性能和耐腐蚀性能有很大潜力。因此本文在纯镁中加入Sc元素,制备出了Mg-2wt.%Sc、Mg-5wt.%Sc、Mg-10wt.%Sc和Mg-15wt.%Sc四种成分的Mg-Sc合金,并通过金相显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、电化学工作站等表征手段,研究了纯Mg和Mg-Sc合金的显微组织、力学性能和耐腐蚀性能。显微组织分析结果表明,Sc的加入使得镁的晶粒细化,晶粒随着Sc含量的升高而减小。Mg-2wt.%Sc,Mg-5wt.%Sc和Mg-10wt.%Sc合金中无第二相,Mg-15wt.%Sc合金中存在第二相MgSc。Sc元素在合金中的分布并不均匀,在胞状晶的凸出圆胞处,Sc元素较多,Mg元素较少,为“富Sc区”,在胞状晶的网络状沟槽处,Sc元素较少,Mg元素较多,为“富Mg区”。力学性能分析结果表明,Sc元素的加入使得Mg的力学性能提高,随着Sc含量的升高,屈服强度、抗拉强度和硬度均不断提高,Mg-15wt.%Sc时达到最大,分别为125 MPa,152 MPa和62.1 HV,相对于纯Mg分别提高了465.6%,103.5%和125.0%。Mg-Sc合金的延伸率先增大后减小,Mg-10wt.%Sc的延伸率最大,为10.3%,相对于纯Mg提高了119.1%。断口形貌和延伸率的变化规律相对应。耐腐蚀性能分析结果表明,四种成分的Mg-Sc合金的腐蚀速率均小于纯Mg,即Mg-Sc合金的耐腐蚀性能优于纯Mg,其中Mg-5wt.%Sc的腐蚀速率最低,耐腐蚀性能最好。Sc元素的加入使得镁的电势升高,同时抑制了阴极和阳极反应。Mg-Sc合金的腐蚀产物中含有Sc₂O₃,其PB比>1,且不溶于水,是提高Mg耐腐蚀性能的重要因素。