镁合金所具备的低密度等一系列优点使其在工业中的应用越来越广,但是本身性质的活泼引起比较差的耐蚀性,同时因其绝对强度低等缺点,应用受到了一定的限制。杂质元素Fe、Ni、Cu、Co的存在,尤其是杂质Fe,由于和合金基体之间较大的电势差,导致严重的电偶腐蚀,恶化镁合金的耐蚀性能。因此,提高镁合金的纯度,降低杂质元素的含量,改善镁合金的耐蚀性,对镁合金材料的应用价值具有重要的意义。本文在已有的镁合金纯化基础上,通过热力学相图的计算,以纯镁、AZ和AM系镁合金作为主要的研究对象,进行无溶剂低温处理,使杂质元素Fe自然析出,以单质或中间化合物的形式沉降到熔体底部,从而达到除Fe的目的,提高了镁合金的纯度,并得到不同纯度的镁合金样品。为了更清晰的知道纯化后合金组织、性能的变化,采用金相显微镜、XRD衍射、SEM及EDS等手段,对不同杂质含量和热处理状态的AZ61及AZ91镁合金显微组织进行了对比,通过电化学、失重和析氢腐蚀等实验手段,研究了这些微量杂质元素含量变化对镁合金耐蚀性能的影响。本课题研究的结果如下:(1)低温处理对AZ/AM系镁合金具有良好的纯化效果,最佳的处理温度区间为630℃-650℃,在经过足够的静置时间后,AZ61合金中的杂质Fe含量最低降至10ppm,AZ91合金纯化后Fe降至35ppm,AM60和AM50中Fe含量最低分别达到了15ppm和18ppm。温度梯度处理后,纯镁中的杂质Fe含量降低到了24ppm。保温时间对镁合金中的杂质含量变化影响比较明显,在本实验中,保温时间超过45min后,合金熔体中的杂质含量不会继续降低,熔体达到稳定状态。(2)杂质Fe在镁合金中以Fe-Al-Mn颗粒形式存在,在纯化后铸锭的底部观察到的杂质颗粒尺寸在1-10μm之间,并偏向于聚集成球状颗粒,部分杂质随第二相的生成而伴随而生。(3)Fe在镁合金中与Al、Mn结合生成的化合物颗粒在熔体中的沉降速率为:,在熔体中的沉降距离为:,从本实验的理论计算可得出,在相同静置温度下,杂质颗粒的运动过程主要受杂质颗粒尺寸的影响,在一定的温度区间内,温度对颗粒沉降过程并无太大的影响,只要在相对的低温下静置足够长的时间,即可有效地纯化镁合金熔体。(4)镁合金的微观组织受杂质含量变化影响不明显,经过低温处理后,杂质Fe含量明显降低,AZ/AM镁合金相应的腐蚀速率都显著降低,耐蚀性能大大提高。镁合金腐蚀速率也随着Fe/Mn比例减小而降低。Fe含量降低后,杂质颗粒与基体之间的微电池效应得到减弱,镁合金电偶腐蚀速率大大降低。镁合金不同状态腐蚀速率大小为铸态>时效态>固溶态,这是由于不同热处理态下合金中的第二相数量及大小变化造成的。