随着对生物材料需求的增加,镁合金因其良好的生物相容性、生物降解性越来越受到人们的广泛关注。虽然镁合金有一系列作为生物材料的优点,但是耐蚀性差、力学性能不足限制了镁合金在生物材料方面的进一步发展。通过加入稀土元素来提高生物镁合金的耐蚀性和力学性能成为研究的重要方向之一,而如何控制第二间相来平衡镁合金耐蚀性和力学性能是其关键问题。本实验改变工艺条件,即铸态空冷、铸态较快速冷、固溶处理、热挤压处理,获得了四种不同状态Mg-3wt.%Nd合金试样。利用OM、SEM、EBSD、XRD以及TEM对试样组织形貌以及Mg-Nd相种类和分布进行分析。通过浸泡实验、电化学工作站和万能试验机分析Mg-Nd相对合金降解行为和力学性能的影响。微观研究表明,铸态空冷试样中Mg-Nd相沿晶界呈连续网状分布,少量呈球状分布在晶粒内部;铸态较快速冷试样中Mg-Nd相呈球状和短棒状随机分布在镁基体上。铸态合金中Mg-Nd相均为Mg12Nd。固溶处理之后合金中发生了相变,发现沿晶界网状和晶粒内球状Mg12Nd相溶解,转变为层片状均匀致密分布的Mg3Nd相,有些Mg3Nd相两两结合成飞鸟状,晶界上有极少量的团簇状Mg41Nd5相析出。挤压处理之后,晶粒尺寸变小晶界增多,第二相种类以及分布和固溶态试样基本相同。浸泡实验发现,铸态试样中Mg12Nd作为微阳极优先溶解,而Mg基体作为微阴极,第二相和镁基体形成微电偶;固溶处理和挤压态试样中Mg3Nd作为微阴极,而镁基体作为微阳极优先溶解。测得四种试样和纯镁的腐蚀电位分别为:-1.7254V、-1.7463V、-1.6278V、-1.6372V和-1.6512V。对降解产物分析发现,Mg12Nd相分布不均匀且体积大,形成不均匀且疏松的降解产物层,不能有效阻碍腐蚀的蔓延;层片状Mg3Nd相体积小,均匀致密分布,形成的降解产物层均匀致密,能够有效阻碍腐蚀的蔓延。析氢实验发现,铸态试样降解速率随时间增加先增加后保持基本不变,而固溶态和挤压态试样降解速率随时间增加先增加然后稍有降低,最后保持基本不变。铸态较快速冷试样降解速率最大,铸态空冷试样降解速率次之,并且都远大于固溶态和挤压态试样,挤压态试样降解速率略大于固溶态。失重实验中,失重降解速率在起始阶段都很大,随时间增加快速下降,最后基本保持稳定,四种合金试样降解速率大小关系和析氢降解速率保持一致。沿晶分布连续网状Mg12Nd相对Mg-Nd合金抗拉强度改善作用显著,明显高于球状Mg12Nd相,但是其延伸率却明显低于球状相;层片状Mg3Nd相对合金抗拉强度和延伸率改善效果显著,明显高于Mg12Nd相;挤压后试样抗拉强度和延伸率最高。拉伸变形之后,Mg-Nd合金试样织构类型发生明显变化,变形织构沿＜0001＞向＜1?21?0＞方向发生偏转,位错和孪晶增多,位错多聚集在小角度晶界和变形结构处。铸态试样中基体内发生基面滑移和非基面＜c+a＞位错滑移,位错分布在网状Mg12Nd相周围,很难穿过第二相,且很少有孪晶形成,应力集中在Mg12Nd相周围;固溶态试样中＜a＞和＜c+a＞位错切过和绕过Mg3Nd相,{101?2}孪晶大量出现,位错迁移和孪生应变抵消了拉伸过程中应力的集中。