镁系合金因其轻质、比强度和比刚度高、结构性能优异以及易于回收等众多优点日益受到人们的重视,是最具有发展前景的金属结构材料。然而,镁合金在使用过程中极易被腐蚀的特点是限制其应用推广的瓶颈。本文通过对AZ31,AZ91镁合金重熔后在旋转装置上进行保温离心加压和不保温离心加压两种凝固方式获得不同凝固组织试样,再通过析氢集气法和电化学法对所得试样的耐腐蚀性能进行测量,探讨腐蚀过程中的腐蚀机理,进一步研究不同凝固方式,凝固组织及耐腐蚀性能之间的关系。实验结果表明:(1)AZ31镁合金凝固组织中的第二相含量远远小于AZ91组织中的。AZ31镁合金腐蚀性能的差距主要在于晶粒大小以及第二相分布均匀性以及大小的影响。离心力较大的试样的组织中少量的第二相分布比较均匀,并且大多数处于晶粒内部。一方面均匀分布的第二相使得腐蚀也比较均匀,远远没有离心力较小的试样的不均匀腐蚀程度严重;另一方面处于晶粒内部的第二相相对于晶粒比较小,使得AZ31耐腐蚀性能提高。(2)对于AZ91镁合金而言,随着离心压力的增大,其耐腐蚀性能也随着改善,并且冷却较慢的保温试样的耐腐蚀性能要比冷却较快的不保温试样的耐腐蚀性能好。这是因为离心压力增大,细化了组织的晶粒,第二相的含量也随之增加,并且形态也发生了变化。在不保温情况下AZ91镁合金中第二相随着离心压力的增大其形态由比较孤立的颗粒状逐渐变成了连续的网状,网状形态的第二相对镁合金基体能够起一个保护作用,能有效地阻止腐蚀过程的进一步进行。保温的AZ91镁合金由于金属液持续液态的时间较长,使元素能够较为充分的扩散,得到的组织比较均匀,并且晶粒尺寸也比较大。第二相主要为从晶粒内部析出的颗粒状二次β相,并且随着离心压力的增大,晶粒内部析出的粒状β相数目增多,分布更加弥散,第二相尺寸比较细小,这些细小的第二相与尺寸较大的镁合金晶粒形成“小阴极,大阳极”的原电池,这些小的阴极对大的阳极的腐蚀性比较困难,从而使得其耐腐蚀性能的提高。(3)从析氢集气法数据来看,AZ31以及AZ91镁合金均是离心压力大的试样耐腐蚀性能比离心压力小得好。两种合金中由于离心力最小的试样由于其存在着铸造缺陷,使得其耐腐蚀性能比不经过任何处理的试样的耐腐蚀性能差。一方面由扫描结果可知,随着离心压力的增大,镁合金基体中的Al,Zn元素的含量也增加,这使得镁基体的电极电位有所提高,与第二相之间的电位差有所减小。形成的腐蚀原电池的腐蚀效果较弱,增强了镁合金材料的耐蚀性。保温试样的组织比不保温试样的均匀,保温试样更多发生的是均匀腐蚀,而不保温试样更多发生的是不均匀腐蚀。局部腐蚀加剧,导致保温镁合金的耐腐蚀性能总体上比不保温镁合金的好。(4)从电化学数据而言,AZ31和AZ91镁合金试样的极化曲线的阴极分支均符合Tafel规律,其对应于腐蚀过程中的阴极析氢反应。两种合金阳极分支没有特别的活化钝化转变区、钝化区及过钝化区等特征,说明AZ31和AZ91镁合金在含有Cl~-的腐蚀介质中及其不耐蚀,在3.5wt%NaCl溶液介质中发生了活化溶解。并且两种合金各自其保温试样与不保温试样的阳极曲线的斜率都基本一致,说明保温条件以及Cl~-对析氢过程的影响效果一样,影响其腐蚀进程的因素是试样组织的差异。两种合金的交流阻抗图谱均由一个高频区容抗弧,中频区容抗弧以及低频区有一个感抗弧组成。并且形状相似,说明它们的腐蚀机理是相同的。电化学数据处理后结果表明随着离心压力的增大,镁合金的耐腐蚀性能增加,并且保温试样的耐腐蚀性能优于不保温试样。(5)第二相和晶粒大小形态以及组织均匀性均对镁合金的腐蚀性能有着明显的影响。孤立的颗粒状的第二相较易与镁基体形成原电池,促进镁合金腐蚀过程的进行。网状的第二相能够对镁基体形成一个屏障保护,有效地阻碍镁合金腐蚀过程的进行,对镁合金能够起到保护作用。晶粒尺寸与第二相尺寸的差距对镁合金的耐腐蚀性能也有影响,大尺寸的晶粒以及小尺寸的第二相的镁合金在腐蚀过程中能够形成大阳极,小阴极的原电池;小尺寸晶粒以及而尺寸大的第二相会形成小阳极,大阴极的原电池,这两种原电池均会使得腐蚀过程变慢。