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Mg 合金是被公认为当今最有前途的汽车轻量化材料，被誉为 21 世纪的“绿色”材料，具有密度低、比强度和比刚度高、原料丰富等优点，AZ91Mg 合金就是其中应用最为广泛的一种合金。但同时 Mg 合金有很多弱点，如镁合金易氧化燃烧、高温性能差、耐蚀性差、成型难等，这些因素限制了镁合金的应用与发展。本文就是通过模拟计算从理论上深入研究 AZ91Mg 合金的腐蚀机理，为进一步提高Mg合金的耐蚀性和合金设计提供理论基础。主要研究内容如下：
1、从电化学方面了解 Mg 合金中各元素对合金的耐蚀所起到的作用，Mg合金发生的腐蚀类型，以及现阶段通用的防护方法。
2、通过计算机编程，建立了几种典型金属的原子团晶体模型。应用实空间Recursion 方法，计算了这几种金属在纯净状态下的费米能级和局域态密度。由此得出随着金属的费米能级的升高，其电极电位会随之下降。从而在物理学方面解释电极电位的意义。
3、利用大角重位点阵模型建立了 Mg 合金[0001]对称倾斜晶界模型，通过 Recursion 方法计算了杂质在晶界区的偏聚能、杂质原子间的相互作用能和不同体系的费米能级，讨论杂质在晶界上的偏聚行为，杂质的相互作用与有序化的关系，以及它们对 Mg 合金耐腐蚀性影响的物理本质。结果表明：杂质都可以偏聚在晶界上；在晶界区内，各元素是相互排斥的，所以在晶界区会形成有序相；具有不同费米能级的体系相互接触，会导致电子从能级高的区域向能级低的区域流动，使得能级高的区域失去电子而被腐蚀，这就是 Mg 合金腐蚀的物理根源。