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镁合金具有比强度、比刚度高,电屏蔽性能好等诸多优点,是二十一世纪重要的轻质材料,应用前景广阔。然而,镁的化学性质活泼,平衡电位较低,氧化膜疏松且易脱落,导致其耐腐蚀性能较差。本课题针对镁合金的腐蚀问题,通过在ZK31变形镁合金中加入稀土元素Y,研究了Y对镁合金在盐溶液和中温氧化介质中腐蚀性能的影响,旨在探明Y在改善ZK31镁合金腐蚀性能的作用和机理。在ZK31母合金中加入0.5%、1.0%、1.5%、2.0%不同质量分数的稀土Y元素,得到不同成分的五种ZK31-Y镁合金,使用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射等分析手段对镁合金铸态和挤压态的相组成等进行了研究。研究表明,适量稀土元素Y的加入能够有效地细化晶粒,但Y的存在会降低Zn在晶粒内的固溶量,从而促进共晶反应的进行,形成Mg3Y2Zn3三元金属间化合物相。ZK31镁合金中加入Y所引起的组织变化,将对合金的腐蚀性能产生影响。选用两种浓度的NaCl溶液,研究了Y对铸态和挤压态ZK31-Y镁合金的静置浸泡腐蚀失重的影响规律,并通过测定电化学自腐蚀电位、腐蚀电流和阻抗等电化学参数,分析了Y对镁合金腐蚀性能的影响机理。结果显示,稀土Y的加入会促使铸态ZK31-Y镁合金在中性NaCl溶液中的腐蚀速率加快,电化学自腐蚀电位负移,阻抗降低,耐蚀性下降。在电偶腐蚀和晶间腐蚀的共同作用下,挤压态镁合金的腐蚀速率显著高于铸态镁合金。另外,Cl浓度的提高也会使镁合金的腐蚀速率加快。采用中温恒温氧化方法,研究了铸态和挤压态ZK31-Y镁合金的氧化腐蚀增重以及Y对氧化增重的影响规律,并通过建立氧化动力学模型和计算氧化反应速率常数,分析了Y对镁合金中温氧化腐蚀性能影响的机理。结果表明,氧化过程分为两个阶段:氧化初期,界面反应为氧化过程的控速阶段,ZK31-Y镁合金的氧化规律符合直线方程,氧化速率随稀土Y加入量的增加而增加;氧化后期,扩散反应为氧化过程的控速阶段,不含Y的1#镁合金氧化增重曲线符合平方规律,含Y0.5%的2#和含Y2.0%的5#镁合金氧化增重曲线符合立方规律。通过本研究工作,筛选了能够改善ZK31变形镁合金腐蚀性能的适宜的Y加入量,基本阐明了Y影响ZK31变形镁合金腐蚀性能的原因,对于利用稀土Y改善镁合金腐蚀性能具有重要的指导意义。