镁合金被誉为21世纪绿色工程材料,具有密度低、比强度高、电磁屏蔽性和生物相容性好等特点,是航空航天、军事武器、临床医学、汽车等领域,并具有巨大发展潜力的材料之一。但镁化学活性高,在潮湿的环境中易发生腐蚀,成为制约镁合金应用的主要瓶颈问题。铟元素原子序数为49,具有低熔点、优良的延展性,化学性质稳定等特点,且铟具有较高的析氢过电位,可以抑制氢气产生。本文通过熔炼Mg-In二元合金,利用金相分析、X射线衍射分析、扫描电子显微镜、能谱分析、电化学测试技术和X射线光电子能谱分析等方法,对合金的微观组织和腐蚀行为进行研究,得出以下结论:(1)对熔炼的不同In含量的镁铟合金进行金相显微分析和X射线衍射分析,能够得出,在纯镁中加入In元素后,形成的合金组织为α-Mg单相组织,晶格结构为密排六方结构(hcp)。由于In的原子半径较大,使晶格常数上升,即a和c值变大,因此,晶面间距d值增大,衍射峰略微向左移。铸态镁铟合金的微观组织以一次枝晶为主且比较细小。随着In含量的增加,合金组织中枝晶间距先变小后变大,当铟的含量为1.1%左右时,合金的枝晶间距最小。(2)通过对纯镁及不同含量的镁铟合金进行电化学测试、浸泡失重测试、扫描电子显微镜分析及X射线光电子能谱分析等方法,研究了In元素的含量对合金腐蚀性能的影响,并对其腐蚀机理做了讨论。结果显示,在纯镁中加入铟元素后,合金的耐蚀性能有明显提高。在三种不同In含量的合金中,当铟元素含量为1.1%时,镁铟合金的耐蚀性能最好。其机理为,铟元素加入后,一方面,铟元素为高析氢过电位金属,发生析氢反应的阻力更大合金表面腐蚀不容易进行,从而减缓腐蚀;另一方面,通过X射线光电能谱分析得知,腐蚀产物中铟离子以+3价的氢氧化铟存在,氢氧化铟会填充到疏松的氢氧化镁缝隙中,增加合金表面腐蚀产物膜层的完整性和密封性。(3)通过对Mg-1.1In合金在不同pH值的0.1 mol/L的NaCl溶液中进行开路电位测试、电化学阻抗测试、动电位极化曲线测试及浸泡失重测试,并用扫描电子显微镜观察浸泡失重后的样品表面腐蚀形貌,可以得出,Mg-1.1In合金随着溶液pH值的升高,合金的耐蚀性变好。这是由于表面腐蚀产物能够在pH较高的溶液中稳定存在,提高腐蚀产物膜层的致密性。(4)通过对Mg-1.1In合金在不同浓度的NaCl溶液中进行电化学测试及浸泡失重测试,并用扫描电子显微镜观察浸泡失重后的样品表面腐蚀形貌,可以得出,Mg-1.1In合金随着溶液中NaCl浓度的升高,合金的耐蚀性先变差后变好。其原因为:高浓度时,一方面,当膜层表面离子浓度达到饱和后,膜层允许离子之间的转移的阻力增大,导致表面膜层临界浓度升高,减缓腐蚀;另一方面,合金的膜层致密度变高,膜层的保护性变好,腐蚀速率减慢。