镁合金具有密度低、比强度高、抗阻尼性能好、易回收等优势,是汽车、航天航空、电子信息等领域极具潜力的轻质结构材料,然而,镁合金的耐腐蚀性能很差,限制了其广泛使用。本文以Mg-Al-Ca-Mn合金为研究对象,通过固溶、时效等热处理方法获得具有不同显微组织的材料体系,通过析氢实验和阻抗谱测试Mg-Al-Ca-Mn合金的宏观腐蚀行为,并基于电子背散射衍射技术(EBSD)、断层扫描技术(CT)和X射线衍射衬度断层成像(DCT)等技术探究了合金元素和GP区对Mg-Al-Ca-Mn合金腐蚀行为的影响,以及合金的腐蚀行为与晶体取向的相关性,为提升镁合金耐腐蚀性能提供理论依据。在固溶处理后,Mg-Al-Ca-Mn合金中溶质元素几乎全部固溶进去,基本不析出第二相,无明显织构且晶粒尺寸较大,合金化之后材料的强度显著提高。固溶处理之后又经过短暂的时效处理,Mg-Al-Ca-Mn合金中析出了高密度的GP区,显著提高了材料的强度。可以利用这两种体系的合金来研究合金元素和GP区对Mg-Al-Ca-Mn合金腐蚀行为及其取向相关性的影响。首先采用阻抗谱测试和析氢测试来衡量Mg-Al-Ca-Mn合金的宏观腐蚀性能。之后基于X射线计算机断层扫描(CT)技术和X射线衍射衬度断层成像(DCT)技术,对合金腐蚀行为的演化过程以及与晶粒取向之间的关联进行了原位的4D观察实验。添加合金元素Al、Ca和Mn之后,合金的腐蚀电位升高,腐蚀电流密度减小,并且由于合金元素Mn与杂质元素铁、硅等的结合,从而提高了材料的耐蚀性。而合金中产生GP区后腐蚀电位变得更负,腐蚀电流密度进一步增大。GP区的产生使得纳米级沉淀相与基体之间产生了微电偶腐蚀,加速了合金的腐蚀。在Mg-Al-Ca-Mn合金中,观察到非基面取向的晶粒,,其腐蚀速率高于基面取向的晶粒,并且腐蚀沿着非基面取向的晶粒进行扩展。这是由于非基面取向的晶粒具有较高的表面能。