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本文研究了Zn-Al、Zn-Mg和Zn-Ce中间合金组织,Ce含量对热浸镀Zn-Ce、Zn-Al-Mg-Ce合金空冷组织的影响以及稀土Ce元素对Zn-Ce、Zn-Al-Mg-Ce合金镀层组织及形貌的影响变化规律；采用浸泡腐蚀、盐雾腐蚀、电化学极化和电化学交流阻抗试验以及XPS等方法研究了稀土铈对热浸镀层耐腐蚀性能的影响。
对中间合金组织分析结果表明,Zn-Al中间合金是由先共晶相和Zn-Al共晶组织组成；Zn-Mg中间合金是由Zn-Mg共晶组织、包晶相Mg2Zn11和先共晶相MgZn2组成；Zn-Ce中间合金由Zn和CeZn11相组成。
在锌浴和锌铝镁合金浴中加入稀土铈,可以不同程度的细化合金空冷组织晶粒且使得晶粒大小均匀一致,但稀土铈的加入量不是越多越好,在锌浴中加入0.08wt％Ce、在锌铝镁合金浴中加入0.05wt％Ce时,合金晶粒最细小均匀。当铈含量超过一定量时,晶粒大小变粗且大小不均匀,在大晶粒中夹杂着小晶粒。
XRD实验结果表明,Zn-0.08wt％Ce合金组织是由Zn和CeZn11两相组成。合金凝固时,锌铈化合物作为异质形核的质点使得合金形核率增加,同时锌铈化合物以弥散形式分布在晶界上,起钉轧晶界,阻碍晶界的迁移的作用,从而细化晶粒。
在Zn-Ce合金镀层(≤0.08wt％Ce)和Zn-0.05wt％Al-0.03wt％Mg-Ce合金镀层(≤0.05wt％Ce)中,随着铈含量的增加,δ相层的厚度基本没有变化,而ζ相层厚度稍微减薄；随着铈含量继续增加,Zn-Ce合金镀层和Zn-0.05wt％Al-0.03wt％Mg-Ce合金镀层合金相层厚度骤然减薄,镀层组织由一薄层ζ相层组成；当铈含量为0.18wt％时,薄的ζ相层几乎全由颗粒状的ζ粗晶组成。
热浸镀锌、锌铈合金镀层与热浸镀锌铝镁、锌铝镁铈合金镀层在5％NaCl溶液中的浸泡、盐雾腐蚀实验和电化学极化、交流阻抗谱结果表明,Zn-Ce合金镀层的耐蚀性优于纯锌镀层的耐蚀性,且Zn-0.08wt％Ce合金镀层具有最佳的耐蚀性；Zn-Al-Mg-Ce合金镀层的耐蚀性优于Zn-Al-Mg合金镀层的耐蚀性,且Zn-Al-Mg-0.05wt％Ce合金镀层具有最佳的耐蚀性。含铈镀层的极化电阻和交流阻抗增大,腐蚀电流密度减小,耐蚀性提高。
XPS分析结果表明,Zn-0.05wt％Al-0.03wt％Mg-0.08wt％Ce镀层表面主要以锌、铝、镁的氧化物的形式存在,未发现铈的氧化物。但锌浴中加入适量的铈元素,起到细化镀层自由锌层晶粒,去除有害杂质的作用,使镀层表面的电化学活性趋于一致,从而提高镀层的耐腐蚀性能。