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镁及镁合金作为生物医用可降解材料一直存在着两大难题:体内降解速率过快和力学性能较差。搅拌摩擦加工技术(Friction stir processing, FSP)能够有效细化晶粒组织及合金中的第二相,从而提高合金材料的力学性能和耐腐蚀性能,成为有效提高生物医用镁合金材料的有效途径之一。采用了OM、SEM&EDS、XRD、拉伸实验、电化学实验、pH及失重分析等分析手段,研究了搅拌摩擦加工参数对Mg-Zn-Y-Nd合金显微组织、力学性能及耐腐蚀性能的影响并探讨其相关机理。研究结果表明:在FSP加工过程中,搅拌区的组织受到搅拌头强烈的高速旋转搅拌摩擦作用,被搅碎的晶粒在大变形和热循环共同的作用下发生了动态回复再结晶,形成了细小均匀的等轴晶组织。随着旋转速度的增大,晶粒尺寸逐渐增大,同时第二相也变得极其细小、弥散,大多呈颗粒状分布在晶粒内部与晶界处。在150mm/min-400rpm参数下,晶粒可细化至1μm,第二相以纳米级颗粒状均匀分布在晶粒内部。力学性能测试结果表明:合金经过搅拌摩擦加工后,显微硬度值得到明显的提高,且呈现出搅拌区显微硬度值最高,向母材方向逐渐降低的趋势,母材硬度(HV)约为41,搅拌区最高硬度(HV)可达到89。搅拌摩擦加工后的Mg-Zn-Y-Nd合金,拉神性能也得到明显提高。在前进速度一定时,随着旋转速度的增加,合金的抗拉强度逐渐增高,但是拉伸率却有所降低。当300mm/min-1100rpm时合金的抗拉强度最高238MPa;300mm/min-700rpm时伸长率为33%。浸泡实验分析结果表明:铸态合金及搅拌摩擦态合金在浸泡初期PH值均不断增加,但是在24h后经搅拌摩擦加工后的合金的pH值出现了平台区,铸态镁合金的pH值仍较大幅度的上升。在浸泡的后期,FSP态镁合金的形成一层致密的腐蚀产物膜有效地阻止了模拟体液与基体的进一步接触,从而提高了合金的耐腐蚀性能。这与腐蚀形貌中铸态镁合金表面存在的大量的点蚀坑,而FSP态镁合金表面则腐蚀均匀平整相一致。搅拌摩擦加工前后材料的腐蚀机理:铸态镁合金缺陷较多,且第二相集中分布在晶界,促使了电偶腐蚀在此优先发生,容易形成点蚀坑。而FSP态镁合金晶界相对比较纯净,第二相呈纳米级颗粒状分布在晶粒的内部,基体相腐蚀形成了产物层比较致密,有效地组织了腐蚀的进一步加剧。