導讀：本文采用等通道角壓（ECAP）工藝獲得細晶鎂釓銀合金，并通過隨后的峰值時效實現嵌入細晶基體中的分層析出物。這些分級析出物由β相亞微粒、β相納米粒子、γ“相納米片和β‘相納米片組成。由于微電偶腐蝕，它們在一定程度上促進了3.5 wt% NaCl溶液中的腐蝕。然而，與鑄態合金中的析出物相比，分層析出物的空間重新分布提高了材料的耐腐蝕性能，這可能是由于形成了保護性腐蝕產物膜。

在3.5wt%NaCl溶液中研究了具有高強度-延展性協同作用的細晶粒Mg-6Gd-2Ag（wt%）合金的微觀結構和腐蝕行為，并與鑄態合金進行了比較。得出以下結論：（1）ECAP工藝在Mg-Gd-Ag合金中誘導出細晶結構，隨后的時效帶出嵌入細晶基體中的分層析出物，其由β相亞微粒、β相納米粒子、γ”相納米片和β’相納米片組成。

（2）ECAP GQ62的強度和延展性是AC GQ62的兩倍以上。雖然延展性略有犧牲，但ECAP&A GQ62由于Orowan強化效應的分層析出物，進一步提高了強度。

相關研究以題“Effect of hierarchical precipitates on corrosion behavior of fine-grain magnesium-gadolinium-silver alloy”發表在Corrosion Science上。

鏈接： https://doi.org/10.1016/j.corsci.2021.109924

圖1 AC GQ62的顯微結構：（a，b）SEM圖像和（c，d）BF-TEM圖像（a，c）低倍率和（b，d）高倍率。

圖2（a，b）ECAP GQ62和（c，d）ECAP&A GQ62的EBSD結果。（a，c）反極圖（IPF）和（b，d）晶粒尺寸統計。

圖3（a，c）ECAP GQ62和（b，d）ECAP&A GQ62在（a，b）低倍率和（c，d）高倍率下的SEM圖像。

圖4 （a）ECAP GQ62和（bd）ECAP&A GQ62的BF-TEM圖像。BF-TEM圖像顯示ECAP&A GQ62的（c）晶粒內部和（d）晶界。

圖5 ECAP&A GQ62析出物微觀結構的HAADF-STEM圖像：（a）低倍率。（b，c）晶粒內部析出物的高放大倍數。（d，e）晶界處析出物的高放大倍數。（f）晶界附近析出物的高放大倍數。圖（f）中大顆粒和α-Mg的高分辨率TEM圖像和FFT圖像顯示在圖（g）中。

圖6 加工過程中微觀結構演變的示意圖。

圖7 （a）拉伸應力-應變曲線。（b）比較所有研究合金的機械性能的示意圖。

圖8 氫的演變。

圖9 質量損失率。

圖10 所有研究合金在浸泡24小時后的動電位極化曲線。

圖11 （a，d，g，j）波德阻抗圖，（b，e，h，k）波德相位角圖，和（c，f，i，l）所有研究合金在浸入（ac）2小時、（df）6小時、（gi）12小時和（jl）24小時后的奈奎斯特圖。

（3）電化學腐蝕、質量損失和析氫測量一致表明，ECAP GQ62的耐腐蝕性最好，其次是ECAP&A GQ62，而AC GQ62的耐腐蝕性最差。分層沉淀有助于長時間浸泡形成相對完整的腐蝕產物膜，但由于微電偶腐蝕，它們可以在一定程度上加速腐蝕，使ECAP&A GQ62具有比AC GQ62更好的防腐性能。這一發現為通過分層沉淀微觀結構設計高強度、良好延展性和耐腐蝕鎂合金打開了一扇新窗口。

圖12 （a）ECAP GQ62和ECAP&A GQ62和（b）AC GQ62的等效電路。

圖13 （a-d）AC GQ62，（e-h）ECAP GQ62和（i-l）ECAP&A GQ62（a，b，e，f，i，j）的表面形貌和（c，d，g，h，k，l）沒有腐蝕浸泡2小時后的樣品。（a、c、e、g、i、k）光學圖像和（b、d、f、h、j、l）SEM圖像。

圖14 （a-d）AC GQ62，（e-h）ECAP GQ62和（i-l）ECAP&A GQ62（a，b，e，f，i，j）的表面形貌和（c，d，g，h，k，l）無腐蝕浸泡24小時后的樣品。（a、c、e、g、i、k）光學圖像和（b、d、f、h、j、l）SEM圖像。

圖15 （a）腐蝕產物的XPS測量光譜。（b，e）AC GQ62、（c，f）ECAP GQ62和（d，g）ECAP&A GQ62的（b-d）Mg 1 s和（e-g）Gd 4d的高分辨率XPS。

圖16 腐蝕產物的XRD圖譜。

圖17 （a）BF-TEM圖像和（bd）SSGQ62的相應EDS圖。（e）圖（a）中顆粒的SAED圖案。（f）SSGQ62浸泡24小時后的動電位極化曲線和（g）Ecorr和Icorr。ECAP GQ62的相關數據也顯示在面板（f）和（g）中以進行比較。

圖18 （a）ECAP&A GQ62的HAADF-STEM圖像和相應的EDS圖。ECAP&A GQ62晶界附近的（b）晶界和（c）β相納米顆粒的線掃描。

圖19 （a）AC GQ62、（b）ECAP GQ62和（c）ECAP&A GQ62浸泡24小時后的SEM橫截面圖像和相應的EDS圖。

圖20 將ECAP&A GQ62浸入3.5wt%NaCl溶液30秒后的TEM圖：（a）β粒子的HAADF-STEM圖像和（be）相應的EDS圖；（f，g）（f）晶界和（g）晶粒內部的HAADF-STEM圖像