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紧固件是用作紧固连接且应用极为广泛的一类机械零件,随着人类对海洋开发利用的逐步深入以及规模的不断扩大,各种海上基础设施大量兴建,紧固件的需求量日益增加。然而苛刻的海洋环境使钢质紧固件极易腐蚀,从而影响到海洋设施的使用安全。本论文在对各种紧固件表面技术及涂层进行充分分析基础上,设计了一种渗锌-锌铝复合涂层,并研究了该复合涂层的制备工艺和耐蚀性能,以期延长紧固件的使用寿命,保障海洋基础设施的使用安全。论文中首先对渗锌涂层制备过程中的加热温度、保温时间和活化剂使用量三个主要参数进行优化,并以此为基础制备了渗锌-锌铝复合涂层。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)及X射线荧光分析(XRF)等方法对涂层的表面微观形貌、元素组成及晶形结构进行了研究,按照国标中的划格法和中性盐雾试验分别测试了涂层的附着强度和耐蚀性;采用开路电位、动电位极化曲线和电化学阻抗等电化学方法研究涂层在腐蚀介质中的耐蚀机理。主要结论如下:(1)通过对渗锌涂层制备工艺优化,确定了渗锌工艺:加热温度380℃,保温时间1.5h,NH4Cl含量为2%。微观分析表明,渗锌涂层主要由Fe-Zn合金、ZnO和Zn组成。(2)盐雾试验结果表明,经过120h试验后,渗锌涂层表面出现锈点。渗锌涂层试样在海水中的腐蚀速率比NaCl溶液中低,在海水中经60天浸泡后仍具有防护作用。(3)采用酸洗的方法对渗锌涂层进行后处理,并在此基础上制备了渗锌-锌铝复合涂层,复合涂层外观良好具有金属光泽,经测试厚度为25μm,划格法测试复合涂层附着强度为Gt1级。(4)复合涂层浸泡试验的电化学测试表明,涂层经历了保护膜层的破坏,金属粉的活性溶解,腐蚀产物的产生与沉积等过程,在3.5%NaCl溶液中浸泡60天后复合涂层开路电位值为-0.74V,较锌铝涂层表现出了更好的防护效果。中性盐雾试验结果表明,复合涂层耐盐雾时间较渗锌和锌铝涂层得到显著提升,出现锈点时间为2200h,这主要是由涂层之间的协同作用造成的。