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材料热处理学报2025年第12期:稀土元素(La+Ce)对Zn-Al共渗层组织及性能的影响

来源:期刊VIP网 时间:


作者:黄腾;王胜民;张强;黄智权;赵晓军;刘磊;方奕鹏;

单位:昆明理工大学材料科学与工程学院;中铁十一局集团桥梁有限公司抚州工业分公司;

摘要:为改善Zn-Al共渗层的组织及性能,在渗剂中添加不同含量LaCl_3和CeCl_3,在Q235B碳钢表面制备了Zn-Al合金共渗层。采用扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)表征了渗层的组织、成分和物相,采用开路电位、极化曲线和电化学阻抗谱(EIS)及中性盐雾实验测试了渗层的电化学特性和耐盐雾性能,采用显微硬度仪测试分析了渗层的硬度。结果表明:渗剂中混合添加6%稀土化合物(LaCl_3、CeCl_3)时所获得的渗层表面更光滑,凹凸起伏更小,微观结构更为致密、裂纹更少,渗层厚度达到62μm;渗层中稀土元素均匀分布,但没有稀土金属化合物;当渗剂中混合添加6%稀土化合物(LaCl_3、CeCl_3)时,渗层的自腐蚀电流密度最小,为3.938×10~(-4) A·cm~(-2),自腐蚀电位正偏移最多,与混合稀土添加量为2%、4%和8%时的渗层相比,分别正移了53、42和13 mV,阻抗弧半径最大,表明此稀土添加量条件下渗层的耐电化学腐蚀性能最好;中性盐雾腐蚀试验120 h后,2%(La+Ce)、4%(La+Ce)、6%(La)、6%(Ce)的Zn-Al合金共渗层均出现大量白锈,6%(La+Ce)、8%(La+Ce)的Zn-Al合金共渗层白锈较少;中性盐雾腐蚀试验192 h后所有的渗层均出现黄褐色红锈斑点,但6%(La+Ce)的Zn-Al合金共渗层黄褐色红锈斑点更少,耐盐雾腐蚀性能更好。

关键词:Zn-Al共渗;;稀土化合物;;电化学腐蚀;;耐盐雾腐蚀性能