【摘 要】
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镁合金是21世纪最轻的绿色金属工程材料,但受自身结构特点限制,其作为主承力结构件的应用仍然受限。重稀土高合金化的高强镁合金由于成本较高难以在民用领域大规模应用。轻稀土微合金化镁合金具备强度高与成本低的相对优势,可扩大镁合金的进一步应用。本课题以微合金化为思路,在工业纯镁中复合微量添加Zn、Mn、Al、Sm元素,通过改变Al、Sm添加量,借助OM、XRD、SEM/EDS、EBSD、腐蚀实验、电化学性
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镁合金是21世纪最轻的绿色金属工程材料,但受自身结构特点限制,其作为主承力结构件的应用仍然受限。重稀土高合金化的高强镁合金由于成本较高难以在民用领域大规模应用。轻稀土微合金化镁合金具备强度高与成本低的相对优势,可扩大镁合金的进一步应用。本课题以微合金化为思路,在工业纯镁中复合微量添加Zn、Mn、Al、Sm元素,通过改变Al、Sm添加量,借助OM、XRD、SEM/EDS、EBSD、腐蚀实验、电化学性能测试和拉伸力学性能测试等手段,系统研究了微合金化Mg-Zn-Mn-Al-Sm合金的微观组织和性能（腐蚀和力学）,初步揭示了其腐蚀行为机理和强韧化机理。主要研究结果如下:（1）三种铸态实验合金析出相主要为晶内的细小Mg41Sm5和晶界处的枝晶状Al11Sm3相。其中,AE0101合金中第二相数量较少且分布较均匀;AE0404合金中Al11Sm3相数量明显增多,且部分呈网格或粗枝状连续分布于晶界交汇处;AE1204合金中Al11Sm3相形貌显著细化,呈半连续或连续细枝状弥散分布在晶界处。（2）三种铸态实验合金的耐蚀性能由高到低分别为AE1204、AE0404、AE0101。AE1204合金的高耐蚀性主要是晶粒细化、腐蚀产物膜以及细小Al11Sm3相弥散分布于晶界,综合作用阻碍腐蚀行为进行的结果。（3）三种挤压态合金析出相种类未发生改变,均沿着挤压方向呈流线分布于基体中,但Al11Sm3相发生破碎。其中,AE0101合金和AE1204合金中析出相发生偏聚,多为2～5μm颗粒,AE0404合金析出相分布较均匀,多为0.5～1.5μm小颗粒。（4）与商用AZ31B镁合金相比,三种挤压态合金强塑性更高。其中,AE0404和AE1204合金室温的屈服强度(Rp0.2)分别为206 MPa和214 MPa,极限抗拉强度（Rm）分别为249 MPa和250 MPa,伸长率（A）分别为23.4%和22.4%。这是由于合金均发生了较完整的动态再结晶（80%）,且含有10%～12%的亚晶,具有明显的亚晶强化特征,锥面＜c+a＞滑移系易启动。
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