【摘 要】
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镁合金凭借低密度、高比强度、高比刚度被称为“最轻的结构材料”,同时也具有良好的生物相容性、无毒性、体内可降解性,在绿色发展与医疗健康方面具有广阔前景和重要意义。室温成形性能差、耐蚀性差严重制约着镁及镁合金的广泛应用。作为变形镁合金,在工程和医疗应用过程中时刻都面临着各种各样的腐蚀环境。本课题以AZ31镁合金轧制薄板为原材料,探究不同腐蚀介质包括NaCl、Na2SO4和模拟体液（SBF）溶液中,室温
【基金项目】
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国家自然科学基金（51704209,U1810208,U1810122）； 山西省国际合作项目（201803D421086）剧烈塑性变形纳米化可降解镁合金及低温成形高性能血管支架技术研究； 山西省自然科学基金（201901D111104）孪晶诱导再结晶织构承继机制对镁合金薄板平面变形行为影响研究；
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镁合金凭借低密度、高比强度、高比刚度被称为“最轻的结构材料”,同时也具有良好的生物相容性、无毒性、体内可降解性,在绿色发展与医疗健康方面具有广阔前景和重要意义。室温成形性能差、耐蚀性差严重制约着镁及镁合金的广泛应用。作为变形镁合金,在工程和医疗应用过程中时刻都面临着各种各样的腐蚀环境。本课题以AZ31镁合金轧制薄板为原材料,探究不同腐蚀介质包括NaCl、Na2SO4和模拟体液（SBF）溶液中,室温拉伸变形对镁合金板材腐蚀行为的影响规律以及其作用机制。研究结果表明:（1）拉伸变形对AZ31镁合金显微组织具有一定影响。在沿RD方向拉伸时,平均晶粒尺寸以及表面粗糙度并不随应变的增加而改变,基面织构随着拉伸应变量的增加而增加。在应变量大于12%时开始产生孪晶,并且随着应变量的增加而增加。选用6%应变量,沿不同方向拉伸时,平均晶粒尺寸几乎无变化。（2）阴离子类型对镁合金腐蚀行为的影响十分明显。就AZ31镁合金轧制板材而言,与SO42-相比Cl-的离子半径更小、腐蚀性也更强,两种溶液中失重腐蚀速率相差50%以上。镁合金在SBF溶液中腐蚀速率远高于NaCl溶液和Na2SO4溶液中的腐蚀速率。（3）孪晶在NaCl溶液中作为高表面能位点,促进了电偶腐蚀、破坏了基面织构的完整性,使基面织构的缓蚀作用消失。而在Na2SO4溶液中孪晶相当于晶界,具有阻碍电子迁移的作用,从而提高了镁合金的耐蚀性。（4）在不同腐蚀介质中,沿RD方向拉伸应变量对AZ31镁合金腐蚀行为的影响存在明显差异。在NaCl溶液中:与未变形试样相比拉伸变形后耐蚀性下降。达到12%应变之前,腐蚀速率先增大后减小,在3%应变时达到最大值。在12%应变后内部缺陷和孪晶促进了电偶腐蚀,耐蚀性迅速下降。在Na2SO4溶液中:AZ31镁合金薄板耐蚀性随着拉伸应变量的增加先升高后降低,在15%应变时达到最高。SBF溶液中:耐蚀性与拉伸应变量之间没有明显线性规律。随着拉伸应变量的增加AZ31镁合金薄板耐蚀性先升高后降低再升高（呈Z字形）,6%和12%应变为拐点。自腐蚀电流远大于NaCl溶液和Na2SO4溶液中相同拉伸应变量试样的自腐蚀电流。（5）与拉伸应变量相比,拉伸方向对AZ31镁合金薄板腐蚀行为的影响较小。在NaCl溶液中:AZ31镁合金薄板耐蚀性能,随着拉伸方向与RD方向夹角的增加先升高后降低,夹角为45°时耐蚀性最好。在Na2SO4溶液中:与NaCl溶液中的规律相同,拉伸方向与RD方向呈45°夹角时耐蚀性最好。SBF溶液中:随着拉伸方向与RD方向夹角的增加,耐蚀性呈W形变化,在30°、60°夹角时出现谷值,在45°夹角时出现峰值。
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