Ce元素对低碳钢热浸镀锌镀层耐蚀性的影响

摘要

采用热浸镀法在低碳钢表面制备含Ce元素的镀锌层,利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、中性盐雾试验(NSS)以及电化学测试方法,揭示不同Ce元素添加量对镀层微观组织结构及耐蚀性能的影响规律.结果 表明:在镀液中添加适量的Ce元素可在细化镀锌层晶粒和减薄镀锌层厚度的同时有效地提高镀锌层的耐蚀性.与纯锌镀层相比,镀液中添加0.012％和0.2％Ce(质量分数)后镀层的腐蚀速率分别降低24％和27％.Ce元素提高镀锌层耐蚀性的机理为:一方面,Ce的添加提高了腐蚀产物中Zn5(OH)8Cl2·H2O占比,从而提高了腐蚀产物的致密性与粘附性;另一方面,腐蚀过程所形成的Ce(OH)3沉淀吸附在阴极相,阻碍氧的扩散,抑制了阴极吸氧反应.当镀液中添加超过0.012％Ce后(过饱和),阴极反应已被充分抑制,因而继续提高Ce添加量对镀锌层耐蚀性的提高有限.