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为了获得厚度适中,耐蚀性和抗氧化性能好的热浸镀锌层,本文在锌浴中添加微量合金元素Ti、Ce,得到Zn-Ti和Zn-Ti-Ce合金镀层。采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)等实验分析手段研究了Zn-Ti和Zn-Ce中间合金、热浸镀Zn-Ti、Zn-Ti-Ce合金镀层及恒温氧化后镀层的组织形貌和物质组成;采用电化学阻抗谱(EIS)、电化学极化、中性盐雾腐蚀(NSS)、浸泡腐蚀等试验方法研究了镀层的耐蚀性,探讨了Ti、Ce对镀层耐蚀性能的作用机理;同时,研究了热浸镀纯Zn、Zn-0.04wt%Ti和Zn-0.04wt%Ti-0.02wt%Ce镀层在380℃的恒温氧化行为及其氧化机理。对中间合金组织分析结果表明, Zn-3.3wt%Ti中间合金合金的室温组织由锌基和Zn15Ti相组成;Zn-2.14wt%Ce中间合金的室温组织是由锌的固溶体和CeZn11相组成。Zn-Ti和Zn-0.04wt%Ti-Ce合金镀层截面组织形貌研究表明,Zn-Ti镀层随Ti含量的增加,ζ相逐渐减薄,获得厚度适宜的镀层,当锌浴中Ti含量为0.06wt%时,表层η相析出二相粒子Γ2相;镀浴中Ce添加对ζ相没有明显的减薄作用。镀层耐蚀性测试表明,对于Zn-Ti合金镀层,随锌浴中Ti含量(<0.06wt%)的增加,镀层耐蚀性能提高,当Ti含量为0.06wt%时,镀层表面Γ2粒子的出现降低了镀层的耐蚀性;Zn-0.04wt%Ti-Ce合金镀层,随Ce含量(<0.03wt%)的增加,镀层耐蚀性提高;Ti、Ce的加入在一定程度上抑制了阳极和阴极反应,延缓了白锈的产生,提高了镀层的耐蚀性,其中Zn-0.04wt%Ti-0.02wt%Ce合金镀层耐蚀性最佳。纯Zn、Zn-0.04wt%Ti和Zn-0.04wt%Ti-Ce镀层表面分析表明,合金镀层表面存在的ZnO、TiO2和含Ce氧化物;加入Ti、Ce可获得均匀、无显著缺陷的表面以及致密的腐蚀产物,且Ti、Ce的加入对腐蚀产物物相没有影响。浸泡腐蚀试验结果表明,Zn-0.04wt%Ti-0.02wt%Ce合金镀层的腐蚀过程分为三个阶段:腐蚀初期是氧化膜层的溶解过程;随着氧化膜层的逐步溶解,在腐蚀中期,腐蚀产物对腐蚀介质起到了阻滞作用;腐蚀后期,随浸泡时间的延长,越来越多的腐蚀产物产物覆盖于镀层表面作为保护层,延缓镀层的腐蚀反应。对纯Zn镀层和Zn-0.04wt%Ti、Zn-0.04wt%Ti-0.02wt%Ce合金镀层在380℃恒温氧化行为研究表明,氧化100h后,镀层表面存在δ(FeZn8.87)相和氧化物相;各镀层的恒温氧化动力学曲线为抛物线类型;Zn-0.04wt%Ti-0.02wt%Ce合金镀层因致密的氧化膜层及TiO2和CeO2的掺杂表现出最优的抗氧化性;氧化过程中,在Zn-0.04wt%Ti-0.02wt%Ce合金镀层的δ(FeZn8.87)相内的出现孔洞,使镀层组织疏松。