【摘 要】
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镁合金抗腐蚀性能差是制约其广泛应用的关键问题之一。稀土元素可以直接与α-Mg基体反应生成第二相从而有效的提高镁合金的抗腐蚀性能,开发新型混合稀土镁合金并研究稀土元素在腐蚀中的作用机理是当前研究热点,也是促进镁合金工业应用的迫切需求。本文选择Mg-Y-Sm-Zn-Zr合金为实验合金,通过X射线荧光光谱（XRF）、光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）等测试手段,研究了Y
【基金项目】
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陕西省重点研究发展计划（2020GY-255）； 陕西省教育厅科研计划项目（20JC020）； 西安市科技厅科研计划项目（2020KJRC0052）；
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镁合金抗腐蚀性能差是制约其广泛应用的关键问题之一。稀土元素可以直接与α-Mg基体反应生成第二相从而有效的提高镁合金的抗腐蚀性能,开发新型混合稀土镁合金并研究稀土元素在腐蚀中的作用机理是当前研究热点,也是促进镁合金工业应用的迫切需求。本文选择Mg-Y-Sm-Zn-Zr合金为实验合金,通过X射线荧光光谱（XRF）、光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）等测试手段,研究了Y、Sm元素变化对实验合金微观组织和腐蚀性能的影响,并分析了两种元素及析出第二相在合金腐蚀过程中的作用机理。主要结果如下:铸态Mg-xY-ySm-2.6Zn-0.8Zr（x=2.0、3.4、6.0、8.0,y=2.0、3.6、6.0）合金微观组织由Mg基体、（Mg,Zn）3（Y,Sm）相和Mg12（Y,Sm）Zn相组成,Mg12（Y,Sm）Zn相含量与Y元素含量成正比,而（Mg,Zn）3（Y,Sm）相含量与Sm含量成正比。当Y元素含量由2.0%增加至8.0%,铸态合金的晶粒逐渐长大,Mg12（Y,Sm）Zn相占比随之增长,Y含量为2.0%时,合金微观组织中未观察到Mg12（Y,Sm）Zn相。Y元素含量由6.0%增加至8.0%,Mg12（Y,Sm）Zn相组分由26.43%增长至46.72%;当Sm元素含量由2.0%增加至6.0%,合金的晶粒有长大行为,（Mg,Zn）3（Y,Sm）相组分随之增加,由13.32%增加至39.83%。两种第二相在合金腐蚀过程中发挥不同的作用,网状（Mg,Zn）3（Y,Sm）相与α-Mg基体存在电势差形成电偶而优先发生腐蚀,对基体起到保护作用;Mg12（Y,Sm）Zn相为一种长期有序结构（LPSO）,其相电位与基体相一致,在腐蚀过程中减少了（Mg,Zn）3（Y,Sm）相与α-Mg基体形成的电偶对,使腐蚀更均匀。合金的腐蚀性能不随Y、Sm含量变化发生显著变化,其腐蚀过程均为阴极过程控制。铸态Mg-xY-ySm-2.6Zn-0.8Zr Y合金的腐蚀机理为电偶腐蚀,（Mg,Zn）3（Y,Sm）相与α-Mg基体形成电偶。Mg-3.4Y-3.6Sm-2.6Zn-0.8Zr合金表现出最佳腐蚀性能,原因是由于其反应过程中存在较大的阻抗值降低了腐蚀电流,从而减缓了腐蚀速率。此时合金的Y、Sm含量为3.4:3.6,Mg12（Y,Sm）Zn相与（Mg,Zn）3（Y,Sm）相两相占比为26.43%:28.25%,比例相近1:1。对Mg-3.4Y-3.6Sm-2.6Zn-0.8Zr合金进行T61热处理后晶粒尺寸增大,晶间网状的熔断为点状,与Mg12（Y,Sm）Zn相相间分布。热处理后合金的腐蚀过程由阳极反应控制,腐蚀性能劣于铸态合金,这与（Mg,Zn）3（Y,Sm）相的熔断减少有关。
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