镁合金是最轻的工程结构材料之一,广泛应用于航空航天、汽车、电子通讯等领域。目前,有关镁合金研究的内容主要包括合金元素的影响、热处理工艺的影响、外部环境的影响、表面涂层的影响等。随着研究的进展,晶粒大小也被作为考察材料力学及耐蚀性能的一个评价指标,但是关于晶粒度对镁合金力学性能及耐腐蚀行为的研究并不深入。所以,从晶粒尺寸这一角度来研究并改善镁合金的综合性能,扩大镁合金的应用范围具有非常重要的实际意义。本论文从晶粒度的角度出发,以Mg-Ca-Nd合金为研究对象,以提高该合金的力学性能及耐蚀性能为目标。实验选择了740℃、710℃两种浇注温度,利用井式电阻炉,在金属模具中浇铸制备了Mg-Ca-Nd三元合金。对Mg-Ca-Nd合金分别进行热处理、热挤压,以获得不同晶粒度的镁合金。分析不同晶粒度镁合金的微观组织,并研究不同晶粒度对镁合金的力学性能及腐蚀行为的影响规律,选择出综合性能较佳的晶粒度。研究结果表明,与铸态Mg-Ca-Nd合金相比,热挤压通过动态再结晶过程,显着细化了组织,其晶粒平均尺寸由52μm降低到了34μm;经过热处理后的该合金晶粒明显长大,增至232μm;晶粒度为70μm的铸态合金经热处理后则增至298μm。同一状态Mg-Ca-Nd合金的显微硬度随着晶粒度的降低而增大。晶粒度为34μm的挤压态合金相对于晶粒度为52μm的铸态合金,显微硬度有了大幅度的提高,由原来的61 HV提高到了85 HV。同时,晶粒细化后,合金的抗拉强度也有所提升。静态失重实验结果及SEM腐蚀形貌分析表明,同一状态的合金晶粒度越细小耐腐蚀性越好,晶粒度最小的挤压态合金的耐腐蚀性最好。