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为改善Mg-Nd-Zn-Zr合金的腐蚀性能,本文采用失重浸泡、电化学测试等方法,并结合OM、SEM、XRD分析研究了Sn元素对铸态、固溶态以及时效态的Mg-2.7Nd-0.4Zn-0.5Zr合金显微组织和腐蚀行为的影响。 铸态Mg-2.7Nd-0.4Zn-0.5Zr-xSn(x=0.5,1.0,1.5,2.0)合金的组织主要由α-Mg基体、Mg12Nd相、点状或杆状的Mg2Sn相组成。随着Sn含量的增加,Mg2Sn相逐渐增多,腐蚀速率逐渐减小,当Sn含量为1.0 wt.%时,腐蚀速率达到最小值,与Mg-2.7Nd-0.4Zn-0.5Zr合金相比腐蚀速率下降了49.2%,但当Sn含量超过1.0 wt.%时,腐蚀性能会急剧降低。Sn的加入能够产生稳定性更好的Mg2Sn相,并在Sn含量为1.0 wt.%时主要以点状分布在晶界附近,而当Sn含量继续增加时,大量散乱分布Mg2Sn相与基体构成微小的腐蚀电偶,导致耐蚀性下降。 Mg-2.7Nd-0.4Zn-0.5Zr-xSn(x=0.5,1.0,1.5,2.0)合金经过540℃×14 h的固溶处理后,共晶Mg12Nd相充分固溶到基体中,Mg2Sn相依然存在并随着Sn含量的增加而逐渐增多,同时出现了少量含Zr析出物。腐蚀速率随着Sn含量的增加呈现先减小后增大的趋势,并在Sn含量为1.0 wt.%时达到腐蚀速率的最小值,与Mg-2.7Nd-0.4Zn-0.5Zr合金相比腐蚀速率下降了47.8%。适量的Sn有助于形成致密的腐蚀产物膜,同时分布在晶界附近的Mg2Sn相也能够提高耐蚀性,而过量的Sn会增强电偶腐蚀导致耐蚀性下降。 经过200℃×18 h的时效处理后,Mg-2.7Nd-0.4Zn-0.5Zr-xSn(x=0.5,1.0,1.5,2.0)合金中的Mg2Sn相有所增加,含Zr析出物依然存在。随着Sn含量的增加,腐蚀速率先减小后增大,当Sn含量为1.0 wt.%时达到最小值,相比Mg-2.7Nd-0.4Zn-0.5Zr合金降低了61.4%。Sn含量为1.0 wt.%时,腐蚀产物的尺寸更加细小,致密的腐蚀产物能够防止合金被进一步腐蚀,并且沿着晶界分布的Mg2Sn相也有利于合金耐蚀性的提高。 铸态、固溶态和时效态合金均在Sn含量为1.0 wt.%时达到腐蚀速率的最小值,分别为2.28 mg/(cm2·d),1.65 mg/(cm2·d)和1.87 mg/(cm2·d)。