探讨了 2mm 厚的 AZ31B 镁合金钨极交流氢弧焊焊接的工艺特点，利用金相显微镜对焊接接头显微 组织进行了分析。结果表明：随着焊接电流的增大，焊件的收缩率和焊缝的熔宽表现出先增大后减小的趋 势。当焊接电流为 50A 时，外观成型良好，焊缝质量高，内部几乎无气孔和裂纹等缺陷。焊缝区组织呈细 小的等轴晶，晶界上均匀分布着颗粒状的析出相，热影响区组织较粗大。

利用岛津PDA-7000直读光谱仪建立镁及镁合金常规元素的分析方法，分析镁合金样品，有较好的稳定分析结果，分析数据的重复性和再现性指标完全满足GB/T 13748.21-2009之规定，为有色金属镁合金样品的常规元素分析提供了有效的检测手段。

能量色散型X射线荧光光谱仪（EDX）是一种无损、快读、方便的光谱分析方法，尤其适合对各种金属元素的定性以及定量分析。本文使用EDX对各种类镁合金进行了定性半定量分析，可以快速鉴别出稀土镁合金及其所含稀土元素种类

EPMA作为微区分析仪器，相对于SEM+EDS，在灵敏度和分辨率两个重要指标上都高出一个数量级，在镁合金基础材料研究中可发挥重要的作用。其原位分析的特点，使之在镁合金产品设计开发、成品检验、失效品分析中也具有很广的应用空间。

L-镁是一种螯合物，吸收好，生物利用率高。本例采用AKF-2010V卡尔费休水分测定仪，通过直接进样测定L-镁中的水分含量。

采用微弧氧化技术和有机镀膜技术相结合的复合处理方法实现Mg-Mn-Ce 镁合金表面改性，获得超疏水复合膜层，研究微弧氧化膜的表面特征、有机镀膜电化学反应过程、复合膜层的润湿特性和耐腐蚀性能。结果表明：镁合金经微弧氧化处理后由于微弧氧化膜表面呈微纳多孔结构，表现为超亲水特性，其蒸馏水的静态接触角接近0°；在微弧氧化膜上经有机镀膜后，其形成的有机薄膜的静态接触角高达173.3°，表现出优良的超疏水特性。镁合金经微弧氧化处理后具有良好的耐腐蚀性能，经有机镀膜超疏水复合处理后，耐腐蚀性能得到进一步提高。复合膜层在3.5% NaCl 溶液中，与基体相比动电位极化腐蚀电流密度减小了3 个数量级、而电化学阻抗提高了3个数量级，耐腐蚀性能明显改善。微弧氧化与有机镀膜相结合的复合处理使镁合金表面在实现超亲水−超疏水功能转换的同时显著提高镁合金的耐腐蚀性能。

近几十年来，已有多种硬组织植入材料被成功地开发。金属由于具有比陶瓷 或聚合物更高的机械强度及韧性，在修复或替换骨组织的生物材料方面扮演着重要角色。现有的医用金属生物材料主要包括不锈钢，钛合金及镍钴铬合金。而这些合金存在一些弱点，一是经过腐蚀或磨损会释放有毒的金属离子或者粒子，导致生物相容性的降低。二是现有金属材料的弹性模量与骨组织不匹配，导致新骨生长减慢及变形。三是现在广泛使用的金属植入板、螺丝钉等，当组织愈合后需通过第二次手术将其取出。镁合金是一种潜在的人体植入材料。镁的密度、弹性模量等综合力学性能与人体骨骼相近。更重要的是，镁与人体的相容性极好，溶解的镁离子正是人体必需的元素。Ca是人体中最重要的阳离子，是人体硬组织骨的主要组成之一，镁钙合金中富钙相的腐蚀溶解将引起局部钙浓度升高，从而促进羟基磷灰石或可作其前驱物的其它磷酸钙陶瓷的形成，有利于新生硬组织在合金表面沉积。本课题研究一种可降解的硬组织植入材料——MgCa合金，可望在腐蚀降解的同时诱导新骨生长，最终被新骨完全取代，达到彻底治愈硬组织损伤的目的。 本课题研究了纯镁及镁合金在体液浸泡实验中的腐蚀降解情况。通过金相观 察、腐蚀失重分析、pH值分析、X衍射分析、析氢速率测试、扫描电镜形貌分析、电化学腐蚀速率测量，找出了镁合金在仿生溶液中的腐蚀降解规律。最后对试样进行了细胞毒性等生物学性能测试及硬度等力学性能分析。实验结果表明： (1)自行设计、冶炼含0~2.0%Ca的镁合金。通过控制中间合金的加入量，分 别得到Mg-0.7Ca、Mg-2.0Ca、Mg-0.74Ca-0.35Y、Mg-1.9Ca-0.45Y及Mg-2.0Ca-1.2Y五种不同组分的镁基合金。其中，含0~1%Ca的镁基合金在国内是首创。 (2)上述五种合金与99.9%纯镁、Mg-Zn合金对比，在本实验仿生体液中浸泡 后检查分析，结果显示，在以上所有合金中，Mg-0.7Ca合金的平均失重率最低，其值为1.11%/d；pH值变化最为缓慢；电化学腐蚀速率为2.298mA/mm2，仅次于纯镁的2.086 mA/mm2；显微硬度HV为85，较纯镁及其他合金均高；细胞毒性为0~1级，满足细胞毒性的要求。因此，Mg-0.7Ca合金具有最佳的耐蚀性能、生物相容性等综合性能。 (3)最佳组分配比的Mg-0.7Ca合金，在仿生体液浸泡前时显微组织均致密、 细小，XRD分析显示，浸泡前主要为α-Mg及Mg2Ca相，浸泡后其表面主要为α -Mg及TCP[Ca3(PO4)2]相，且随着时间增加，表面物相出现非晶化趋势。同时，宏观可见致密、均匀的白色物质并与基体结合良好。这些特征表明该合金在仿生体液环境下的腐蚀降解行为导致它良好的骨诱导性能，同时，该合金表面出现非晶化趋势白色钝化膜及生物TCP陶瓷，是该Mg-Ca合金耐蚀性能提高对原因之一。 (4)热力学计算证明，由于钙的标准电势低于纯镁，当钙固溶于镁中，或者 以单质形式析出时，合金内部产生微电化学反应，钙成为牺牲阳极，从而加速合金的腐蚀。而铸态的镁合金由于非平衡结晶钙形成了Mg2Ca。因此，铸态的Mg-Ca合金将拥有较好的耐腐蚀性能。

采用微观分析、电偶腐蚀试验、极化曲线分析等方法对AZ91-xCe压铸镁合金(x=0, 0.85, 1.7%)的微观组织及电偶腐蚀行为进行了研究。结果表明: 稀土Ce细化了α-Mg、β-Mg17Al12相, 在合金中形成针状和块状金属间化合物Al11Ce3, 通过优化合金微观结构, 减少合金腐蚀表面的活性点, 生成含有稀土氧化物的腐蚀产物膜, 提高了AZ91镁合金的抗电偶腐蚀性能。

通过化学氧化工艺在MB8镁合金表面制备了化学转化膜,研究了氧化液种类、浓度对镁合金及表面转化膜的电化学腐蚀行为的影响,用扫描电镜观察了表面转化膜电化学腐蚀前后的微观形貌,用电化学分析系统测试了不同溶液中的塔菲尔极化曲线,并对MB8镁合金的氧化及电化学腐蚀行为进行了分析。结果表明,经1. 5 min处理可以得到防护性能较好的氧化膜层,在0.5mol/L硫酸、0.5mol/L氢氧化钠和3. 5%氯化钠溶液中,带氧化膜镁合金的耐蚀性都比镁合金基体的耐蚀性好。

合金样品往往具有一定厚度，采用岛津AXIS Supra双高度样品条可以直接应对，无需对样品进行前处理；无阴影荷电中和系统可以保证谱图的高分辨率，便于化学态分析；Escape软件可以直接进行数据处理，对重叠元素谱图进行分峰处理。

L-镁是一种螯合物，吸收好，生物利用率高。本例采用AKF-V6卡尔费休水分测定仪，通过直接进样测定L-镁中的水分含量。