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Mg合金的可生物降解性使其作为生物材料越来越受到重视,但是由于其耐蚀性较差,使其应用受到限制。为了提高其耐蚀性,本文采用机械合金化和热压烧结法制备不同晶粒大小及不同成分的Mg-Zn合金,对比研究晶粒细化及Zn含量对镁合金电化学腐蚀性能的影响规律及腐蚀机制。 为了寻找拥有良好耐蚀性能的镁合金,采用机械合金化和热压烧结法制备球磨时间3小时和50小时的Mg-xZn(x=1,3,5,10)合金。结果表明,球磨50小时比球磨3小时的晶粒细小。表现为球磨50 h的Mg-xZn合金耐腐蚀性能比球磨3 h的Mg-xZn合金要好,说明晶粒细化使 Mg-Zn合金的抗腐蚀性能得到提高,均匀分布的阴极相可以提高镁合金的腐蚀均匀性,减少点蚀危害。 在镁合金中加入一定量的 Zn,可以提高镁的电极电位,还可以抑制一些杂质元素的不利影响,从而提高镁合金的耐蚀性。但添加 Zn元素,也会与 Mg形成 MgZn2及Mg2Zn3,与Mg形成微观的电偶腐蚀。Mg-5Zn和Mg-10Zn合金中因析出较多的第二相,和Mg基体形成了腐蚀微电池,对合金也构成了一定的腐蚀,因而耐蚀性能不如Mg-3Zn的好。 随着Zn含量的增加,当 Zn含量超过5%时,较多的第二相加速了镁合金的腐蚀,因此耐蚀性能较差。第二相Mg2Zn3、MgZn2是影响MgZn合金耐蚀性的主要原因,表现为Mg-5Zn、Mg-10Zn的失重明显大于Mg-1Zn、Mg-3Zn,Mg-5Zn和Mg-10Zn合金腐蚀表面形成了较多的腐蚀坑,腐蚀严重,即耐腐蚀性能较差。Zn元素在腐蚀液中生成的一定量的 ZnO钝化膜可以与 Mg(OH)2共同保护基体。所以在相同球磨时间下, Mg-3Zn在实验结果中表现出了优于Mg-1Zn,且在四种合金中较好的耐蚀性。 在Mg-2Zn合金中添加Zr元素,使得含有Zr元素的Mg-2Zn合金晶粒细化。通过细化晶粒,可以有效降低基体的电偶腐蚀速率。因此,添加Zr元素有助于提高Mg-Zn合金的耐蚀性能。但Mg-2Zn-1Zr合金的耐蚀性反而不好,这与锆在镁中的固溶度有关。当锆含量超过其在镁中的固溶度后就会析出,析出的含锆颗粒在镁中会起到有效的阴极相的作用,因而加速镁合金的腐蚀。