熱(re)浸(jin)鍍(du)防腐(fu)技術已(yi)有150多年的(de)歷史。由(you)于工(gong)藝較(jiao)成熟，加上其(qi)價(jia)格低廉(lian)、外表美觀且具(ju)備優(you)良的(de)耐蝕(shi)性能(neng)，熱(re)鍍(du)鋅仍是(shi)今后一段時間各種防腐(fu)產(chan)品中，產(chan)量最大，應(ying)用(yong)范圍最廣泛的(de)一類產(chan)品。鍍(du)鋅層對(dui)(dui)鋼鐵(tie)基(ji)體(ti)材料(liao)具(ju)有隔離作(zuo)用(yong)和陰(yin)極保護作(zuo)用(yong)，在大多數(shu)自然環境中，Zn的(de)腐(fu)蝕(shi)速率只有鋼的(de)1/10~1/100[1],因此能(neng)對(dui)(dui)鋼鐵(tie)基(ji)體(ti)提供較(jiao)好(hao)的(de)保護作(zuo)用(yong)。

隨(sui)著Al含量的(de)(de)增(zeng)加，鍍層的(de)(de)抗腐(fu)蝕性能提(ti)高，當達到Zn-Al共晶成(cheng)分時 （5%Al,質(zhi)量分數(shu)），鍍層完全(quan)由薄片狀交替分布的(de)(de)α-Al相和β-Zn相組(zu)成(cheng)。此外，共晶成(cheng)分的(de)(de)合金還具有(you)較低的(de)(de)熔點，適于進行熱(re)浸鍍處理。在此基礎上添加鈰鑭稀土形(xing)成(cheng)的(de)(de)Zn-5%Al-RE （商業名Galfan），耐蝕性為熱(re)鍍純鋅的(de)(de)2~3倍(bei)[2,3]。

金(jin)(jin)屬(shu)多(duo)晶(jing)體的(de)(de)晶(jing)粒(li)(li)(li)大(da)小顯(xian)(xian)著影(ying)響金(jin)(jin)屬(shu)的(de)(de)力學性(xing)能(neng)，如Hall-Petch公式表示的(de)(de)那樣[4,5]。金(jin)(jin)屬(shu)的(de)(de)顯(xian)(xian)微形貌(mao)對其耐(nai)腐(fu)蝕(shi)性(xing)能(neng)也會產生明顯(xian)(xian)影(ying)響。文(wen)獻(xian)中關于晶(jing)粒(li)(li)(li)形貌(mao)對耐(nai)蝕(shi)性(xing)能(neng)的(de)(de)研究(jiu)，涉及(ji)多(duo)種(zhong)(zhong)常見金(jin)(jin)屬(shu)，但往(wang)往(wang)難以取得一致的(de)(de)結果，其原因(yin)可(ke)能(neng)有：實(shi)驗條件及(ji)介質不同，實(shi)驗者用不同方法制(zhi)作不同晶(jing)粒(li)(li)(li)度(du)的(de)(de)材料(liao)時，同時引起材料(liao)內部(bu)織構、應力、合金(jin)(jin)元(yuan)素及(ji)雜質元(yuan)素在(zai)晶(jing)內和(he)晶(jing)界的(de)(de)重新分配等，這些因(yin)素也會對金(jin)(jin)屬(shu)的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)行為產生影(ying)響。Ralston等[6]對多(duo)種(zhong)(zhong)金(jin)(jin)屬(shu)的(de)(de)晶(jing)粒(li)(li)(li)度(du)影(ying)響耐(nai)蝕(shi)性(xing)能(neng)的(de)(de)實(shi)驗結果進行了綜(zong)述。

關于Zn、鋅鋁(lv)合(he)金(jin)及其鍍(du)層(ceng)的(de)(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)粒(li)(li)度對耐蝕(shi)(shi)性(xing)能(neng)(neng)(neng)的(de)(de)(de)影響，相關的(de)(de)(de)研(yan)(yan)究結果(guo)(guo)有(you)(you)：對于電(dian)沉積鋅涂層(ceng)，當(dang)晶(jing)(jing)(jing)粒(li)(li)細(xi)(xi)化(hua)(hua)到納米尺度后(hou)，在(zai)(zai)NaOH和NaCl溶(rong)液(ye)中(zhong)的(de)(de)(de)腐蝕(shi)(shi)速率下(xia)降(jiang)，耐蝕(shi)(shi)性(xing)提高歸(gui)因于細(xi)(xi)晶(jing)(jing)(jing)時更易(yi)形成鈍(dun)化(hua)(hua)膜[7,8];Os?orio等[9]研(yan)(yan)究了(le)鑄造Zn、Al的(de)(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)粒(li)(li)形狀及晶(jing)(jing)(jing)粒(li)(li)度對耐蝕(shi)(shi)性(xing)能(neng)(neng)(neng)的(de)(de)(de)影響，結果(guo)(guo)表(biao)明晶(jing)(jing)(jing)粒(li)(li)細(xi)(xi)化(hua)(hua)時其在(zai)(zai)NaCl溶(rong)液(ye)中(zhong)的(de)(de)(de)耐蝕(shi)(shi)性(xing)能(neng)(neng)(neng)下(xia)降(jiang)，原(yuan)因可能(neng)(neng)(neng)為細(xi)(xi)晶(jing)(jing)(jing)提供了(le)更多的(de)(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)界面積，促進腐蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)發生，特(te)別(bie)對于雜質在(zai)(zai)晶(jing)(jing)(jing)界偏(pian)聚時。Elvins等[10]研(yan)(yan)究了(le)冷卻方(fang)式對熱(re)浸鍍(du)Zn-4.5%Al鍍(du)層(ceng)在(zai)(zai)NaCl溶(rong)液(ye)中(zhong)的(de)(de)(de)腐蝕(shi)(shi)行為，認為細(xi)(xi)晶(jing)(jing)(jing)粒(li)(li)由于晶(jing)(jing)(jing)界數(shu)量多，耐蝕(shi)(shi)性(xing)降(jiang)低。Lin等[11]研(yan)(yan)究了(le)批量熱(re)浸鍍(du)Zn-5%Al合(he)金(jin)層(ceng)的(de)(de)(de)耐蝕(shi)(shi)性(xing)與晶(jing)(jing)(jing)粒(li)(li)度的(de)(de)(de)關系(xi)，分析認為細(xi)(xi)晶(jing)(jing)(jing)粒(li)(li)鍍(du)層(ceng)由于富鋁(lv)相更能(neng)(neng)(neng)把腐蝕(shi)(shi)產(chan)物保留在(zai)(zai)鍍(du)層(ceng)表(biao)面，因而具(ju)有(you)(you)更好的(de)(de)(de)耐蝕(shi)(shi)性(xing)能(neng)(neng)(neng)。

Zn-0.2%Al和(he)Zn-5%Al-RE合金(jin)是(shi)當前應用最廣泛的(de)熱(re)浸(jin)鍍(du)(du)鋅(xin)基鍍(du)(du)層(ceng)，特別是(shi)對于(yu)連續熱(re)浸(jin)鍍(du)(du)工藝。研究冷(leng)卻方式 （空冷(leng)和(he)水冷(leng)） 對鍍(du)(du)層(ceng)結構(gou)和(he)耐蝕(shi)性的(de)影響，對于(yu)熱(re)浸(jin)鍍(du)(du)生產(chan)中調整冷(leng)卻工藝，獲得理想的(de)鍍(du)(du)層(ceng)組織并提高耐蝕(shi)性能是(shi)非常有(you)益的(de)。

1 實(shi)驗方法(fa)

試(shi)(shi)樣(yang)為(wei)(wei)(wei)(wei)普通(tong)碳鋼(gang)Q235B,主要(yao)成分 （質(zhi)量分數，%） 為(wei)(wei)(wei)(wei)：C 0.17,Mn 0.38, Si 0.13,S 0.01,P 0.016,Fe余量。試(shi)(shi)樣(yang)尺寸為(wei)(wei)(wei)(wei)50 mm×50 mm×4 mm。使(shi)用(yong)坩(gan)堝(guo)電阻爐(lu)進行合(he)(he)金熔(rong)化(hua)和熱浸鍍，控溫精度為(wei)(wei)(wei)(wei)±3 ℃。使(shi)用(yong)工業純鋅(xin)、鋅(xin)-鋁(lv)中(zhong)(zhong)間(jian)合(he)(he)金、鋁(lv)-稀土中(zhong)(zhong)間(jian)合(he)(he)金配制Zn-0.2%Al和Zn-5%Al-RE合(he)(he)金 （稀土含量為(wei)(wei)(wei)(wei)0.1%,為(wei)(wei)(wei)(wei)含鈰(shi)混合(he)(he)稀土）。熱浸鍍工藝過程為(wei)(wei)(wei)(wei)：試(shi)(shi)樣(yang)在70 ℃的10%NaOH溶液(ye)(ye)中(zhong)(zhong)脫(tuo)脂10 min → 去離子水(shui)沖洗(xi) → 在10%鹽酸(suan)中(zhong)(zhong)清(qing)洗(xi)5 min → 在70 ℃的一種以ZnCl2為(wei)(wei)(wei)(wei)主的不(bu)含NH4Cl的溶液(ye)(ye)中(zhong)(zhong)助鍍30 s—120 ℃的干燥箱(xiang)中(zhong)(zhong)烘干5 min → 浸入450 ℃的熔(rong)融合(he)(he)金液(ye)(ye)中(zhong)(zhong)5 s,而后(hou)垂直取出，分別采用(yong)空冷(leng)(leng)自然冷(leng)(leng)卻或浸入25 ℃的水(shui)中(zhong)(zhong)冷(leng)(leng)卻。

使(shi)用(yong)(yong)ZEISS Supra55掃描(miao)電(dian)鏡 （SEM） 進(jin)行(xing)表面(mian)和(he)截面(mian)形貌觀察。使(shi)用(yong)(yong)電(dian)化(hua)學工作(zuo)站(zhan)Parstat 2273進(jin)行(xing)Tafel極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)化(hua)測試(shi)，溶液(ye)為(wei)3.5% （質(zhi)量分(fen)數） NaCl溶液(ye)，采(cai)(cai)用(yong)(yong)三電(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)體系，工作(zuo)電(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji) （試(shi)樣(yang)(yang)(yang)(yang)），參比(bi)電(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji) （飽和(he)甘汞電(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)） 和(he)輔助電(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji) （鉑片），每(mei)個(ge)試(shi)樣(yang)(yang)(yang)(yang)均(jun)在浸泡30 min后(hou)開(kai)始測試(shi)，掃描(miao)范圍相對于開(kai)路電(dian)位-250 mV~250 mV,掃描(miao)速率0.5 mV/s;試(shi)樣(yang)(yang)(yang)(yang)打磨到厚度30 μm后(hou)在去離子(zi)(zi)水(shui)中清(qing)洗并(bing)吹干，按照GB/T10125進(jin)行(xing)中性鹽(yan)霧(wu)實驗，以出現5%面(mian)積的(de)(de)紅銹確定(ding)鍍(du)層的(de)(de)壽命，每(mei)種鍍(du)層采(cai)(cai)用(yong)(yong)3個(ge)平行(xing)試(shi)樣(yang)(yang)(yang)(yang)，鹽(yan)霧(wu)實驗時間取3個(ge)試(shi)樣(yang)(yang)(yang)(yang)的(de)(de)平均(jun)值。采(cai)(cai)用(yong)(yong)Panalytical X' pert Pro,X射(she)線衍射(she)分(fen)析 （XRD） 對試(shi)樣(yang)(yang)(yang)(yang)進(jin)行(xing)分(fen)析， Cu Kα。其中用(yong)(yong)于截面(mian)觀察和(he)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)化(hua)測試(shi)的(de)(de)試(shi)樣(yang)(yang)(yang)(yang)用(yong)(yong)石(shi)英(ying)砂(sha)紙打磨并(bing)最終用(yong)(yong)1 μm金(jin)剛石(shi)拋光膏進(jin)行(xing)拋光，然后(hou)在去離子(zi)(zi)水(shui)中進(jin)行(xing)超聲清(qing)洗并(bing)吹干。

2 結果與討論(lun)

2.1 表面(mian)形貌

圖(tu)1和(he)2分(fen)別為熱(re)浸鍍(du)Zn-0.2%Al和(he)Zn-5%Al-RE鍍(du)層的表(biao)面(mian)形(xing)貌，其中Zn-0.2%Al鍍(du)層的晶(jing)粒(li)呈顆粒(li)狀，空冷(leng)時(shi)(shi)的平均晶(jing)粒(li)直徑1.1 mm （圖(tu)1a）；水冷(leng)時(shi)(shi)平均晶(jing)粒(li)直徑104 μm （圖(tu)1b），晶(jing)粒(li)直徑約為空冷(leng)時(shi)(shi)的1/10。因為較高(gao)的冷(leng)卻速度會形(xing)成(cheng)更(geng)大的過冷(leng)度，形(xing)成(cheng)更(geng)多結晶(jing)晶(jing)核，從而細化了(le)晶(jing)粒(li)[10,12]。

Zn-5%Al-RE合金鍍層表(biao)面的(de)顯微組(zu)織(zhi)見圖2,無論空冷(leng)或(huo)水(shui)冷(leng)后均(jun)得(de)到(dao)完全的(de)Zn-Al共晶(jing)組(zu)織(zhi)，無先共晶(jing)純鋅相。其中空冷(leng)時得(de)到(dao)片層狀(zhuang)共晶(jing)組(zu)織(zhi) （圖2a），水(shui)冷(leng)時得(de)到(dao)的(de)共晶(jing)組(zu)織(zhi)中，富Al相呈現(xian)顆(ke)粒(li)狀(zhuang) （圖2b）。

圖1 Zn-0.2%Al鍍層的(de)表(biao)面形貌

圖2 Zn-5%Al-RE合金鍍層(ceng)的表(biao)面形(xing)貌

2.2 截面形貌(mao)

圖(tu)3是熱(re)浸鍍(du)(du)Zn-5%Al-RE鍍(du)(du)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)的截面(mian)形貌(mao)(mao)。熱(re)浸鍍(du)(du)后(hou)進(jin)行空冷(leng)時(shi)，整個鍍(du)(du)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)截面(mian)為片層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)狀(zhuang)共(gong)(gong)晶(jing)(jing)組(zu)織；而水冷(leng)時(shi)為顆粒(li)狀(zhuang)共(gong)(gong)晶(jing)(jing)，均與涂層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)的表面(mian)形貌(mao)(mao)相(xiang)對(dui)應(ying)。對(dui)于成分在共(gong)(gong)晶(jing)(jing)點附近的這種Zn-Al合金，當(dang)熱(re)浸鍍(du)(du)過程中(zhong)(zhong)(zhong)提高(gao)鍍(du)(du)件的冷(leng)卻速度(du)時(shi)，可使晶(jing)(jing)粒(li)細(xi)化，并可得到完全的共(gong)(gong)晶(jing)(jing)組(zu)織，而當(dang)冷(leng)卻速度(du)較低時(shi)，由于不同的Al含量，則產生先共(gong)(gong)晶(jing)(jing)富(fu)Zn相(xiang)，或先共(gong)(gong)晶(jing)(jing)富(fu)Al相(xiang)[13]。本文中(zhong)(zhong)(zhong)由于進(jin)行熱(re)浸鍍(du)(du)的試樣尺(chi)寸不大，無(wu)論采用(yong)空冷(leng)或水冷(leng)，都能達到足夠的冷(leng)卻速度(du)，使鍍(du)(du)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)中(zhong)(zhong)(zhong)形成完全的共(gong)(gong)晶(jing)(jing)組(zu)織。Zn-0.2%Al鍍(du)(du)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)的截面(mian)難以(yi)顯示出(chu)晶(jing)(jing)粒(li)大小(xiao)，因(yin)此未(wei)給出(chu)其截面(mian)形貌(mao)(mao)。

圖3 Zn-5%Al-RE鍍(du)層(ceng)的截面形貌

2.3 Tafel 極化(hua)測試

圖4是不同冷(leng)(leng)卻方(fang)式Zn-0.2%Al鍍層(ceng)和Zn-5%Al-RE鍍層(ceng)的Tafel極化曲(qu)(qu)線(xian)(xian)。經擬合得(de)出的各鍍層(ceng)的腐(fu)蝕電(dian)位和腐(fu)蝕電(dian)流(liu)見(jian)表1。除腐(fu)蝕電(dian)位和腐(fu)蝕電(dian)流(liu)的不同，電(dian)化學極化曲(qu)(qu)線(xian)(xian)的形態并沒有顯著的差異，陽極均為活化控制(zhi)(zhi)，陰極則由氧擴散控制(zhi)(zhi)。相對于空冷(leng)(leng)的試樣，Zn-0.2%Al鍍層(ceng)水冷(leng)(leng)時腐(fu)蝕電(dian)流(liu)減小；而(er)Zn-5%Al-RE鍍層(ceng)水冷(leng)(leng)時腐(fu)蝕電(dian)流(liu)增大。

圖4 Zn-0.2%Al和Zn-5%Al-RE鍍層(ceng)的極(ji)化曲線(xian)

2.4 中性鹽霧(wu)實驗

4種試樣(yang)(yang)在(zai)中性(xing)(xing)鹽(yan)霧實驗出現5%紅(hong)銹的(de)(de)時(shi)間(jian)，對(dui)(dui)于(yu)Zn-0.2%Al鍍(du)層，空(kong)冷(leng)(leng)(leng)(leng)和(he)(he)水冷(leng)(leng)(leng)(leng)試樣(yang)(yang)分別(bie)是185 h和(he)(he)250 h,水冷(leng)(leng)(leng)(leng)鍍(du)層的(de)(de)耐蝕性(xing)(xing)能(neng)是空(kong)冷(leng)(leng)(leng)(leng)時(shi)的(de)(de)1.35倍；對(dui)(dui)于(yu)Zn-5%Al-RE鍍(du)層，空(kong)冷(leng)(leng)(leng)(leng)和(he)(he)水冷(leng)(leng)(leng)(leng)試樣(yang)(yang)分別(bie)是981和(he)(he)279 h,空(kong)冷(leng)(leng)(leng)(leng)試樣(yang)(yang)的(de)(de)耐蝕性(xing)(xing)能(neng)是水冷(leng)(leng)(leng)(leng)試樣(yang)(yang)的(de)(de)2.44倍，可(ke)見不同冷(leng)(leng)(leng)(leng)卻方式對(dui)(dui)Zn-5%Al-RE鍍(du)層的(de)(de)影響更顯著。而(er)Zn-5%Al-RE水冷(leng)(leng)(leng)(leng)鍍(du)層的(de)(de)耐蝕壽命只略高(gao)于(yu)Zn-0.2%Al水冷(leng)(leng)(leng)(leng)鍍(du)層，幾乎(hu)沒有(you)表現出應有(you)的(de)(de)耐蝕性(xing)(xing)能(neng)。

2.5 XRD分析

2.5.1 鍍層的分析

分(fen)(fen)別對(dui)Zn-0.2%Al和Zn-5%Al-RE不(bu)同(tong)冷(leng)卻(que)方(fang)式的(de)(de)鍍層進行XRD分(fen)(fen)析，見圖5。Zn-0.2%Al鍍層兩種冷(leng)卻(que)方(fang)式均只(zhi)含(han)有(you)Zn相，但(dan)兩個試樣(yang)檢(jian)測(ce)部位(wei)的(de)(de)晶(jing)(jing)粒(li)位(wei)向(xiang)存在差(cha)異，Zn-5%Al-RE水冷(leng)鍍層和空冷(leng)鍍層也存在類似(si)的(de)(de)晶(jing)(jing)粒(li)位(wei)向(xiang)的(de)(de)差(cha)異。雖(sui)然文獻中曾提出晶(jing)(jing)體(ti)位(wei)向(xiang)可影響(xiang)鍍層或金屬的(de)(de)耐(nai)蝕性[14,15,16],但(dan)經(jing)多次檢(jian)測(ce)發(fa)現，對(dui)于相同(tong)成分(fen)(fen)、相同(tong)冷(leng)卻(que)方(fang)式的(de)(de)兩個單獨的(de)(de)試樣(yang)，甚至同(tong)一試樣(yang)的(de)(de)不(bu)同(tong)部位(wei)，其晶(jing)(jing)粒(li)位(wei)向(xiang)也存在明顯差(cha)異，因此難以得出晶(jing)(jing)粒(li)位(wei)向(xiang)對(dui)Zn-0.2%Al及Zn-5%Al-RE鍍層耐(nai)蝕性能影響(xiang)程度的(de)(de)結論(lun)。

圖(tu)5 熱浸(jin)鍍層的的XRD譜(pu)

經半定(ding)量(liang)分析，Zn-5%Al-RE空冷(leng)鍍層(ceng)富(fu)(fu)(fu)鋁(lv)相(xiang)的(de)含(han)量(liang)為(wei)7%,Zn-5%Al-RE水冷(leng)鍍層(ceng)的(de)富(fu)(fu)(fu)鋁(lv)相(xiang)含(han)量(liang)為(wei)5%。由(you)圖3可以看出水冷(leng)時富(fu)(fu)(fu)鋁(lv)相(xiang)較(jiao)(jiao)少(shao)的(de)結果(guo)。當快速冷(leng)卻時，由(you)于形成(cheng)較(jiao)(jiao)多晶核，來不(bu)及(ji)生(sheng)長成(cheng)片狀(zhuang)，周圍即發生(sheng)凝固，且(qie)由(you)于冷(leng)卻較(jiao)(jiao)快，在富(fu)(fu)(fu)鋅相(xiang)中保持了較(jiao)(jiao)高(gao)的(de)固溶(rong)度，因此形成(cheng)的(de)富(fu)(fu)(fu)鋁(lv)相(xiang)以顆(ke)粒狀(zhuang)為(wei)主，且(qie)富(fu)(fu)(fu)鋁(lv)相(xiang)含(han)量(liang)較(jiao)(jiao)少(shao)。

2.5.2 鹽霧實驗后腐(fu)蝕產(chan)物的分析

對鹽霧(wu)實驗后的4種鍍(du)(du)(du)層(ceng)(ceng)試樣進行了XRD分(fen)(fen)析，衍射圖譜見圖6。分(fen)(fen)析4種鍍(du)(du)(du)層(ceng)(ceng)的腐(fu)蝕產物可以(yi)發現：（1） Zn-0.2%Al水冷(leng)鍍(du)(du)(du)層(ceng)(ceng)相(xiang)對于Zn-0.2%Al空冷(leng)鍍(du)(du)(du)層(ceng)(ceng)，Zn5（OH）8Cl2H2O含(han)(han)量增加、ZnO含(han)(han)量減少(shao)；（2） 與Zn-0.2%Al鍍(du)(du)(du)層(ceng)(ceng)相(xiang)比，Zn-5%Al-RE鍍(du)(du)(du)層(ceng)(ceng)的腐(fu)蝕產物中出現Zn6Al2（OH）16CO34H2O,其(qi)它腐(fu)蝕產物相(xiang)的相(xiang)對含(han)(han)量均下(xia)降；（3） Zn-5%Al-RE水冷(leng)鍍(du)(du)(du)層(ceng)(ceng)相(xiang)對于空冷(leng)鍍(du)(du)(du)層(ceng)(ceng)，Zn4（CO3）（OH）6H2O、ZnO的含(han)(han)量均增加。

圖(tu)6 中性(xing)鹽霧試驗(yan)后的XRD譜

2.6 冷(leng)卻速度對鍍層組(zu)織(zhi)及耐蝕性(xing)能的影響

高純度(du)的(de)(de)(de)Al對(dui)晶(jing)間(jian)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)不敏感(gan)[17],但當(dang)鋅中(zhong)(zhong)(zhong)存在(zai)雜(za)質(zhi)及含(han)有(you)Al時 （Al含(han)量大(da)于0.03%時） 晶(jing)間(jian)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)明顯，晶(jing)間(jian)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)速率可能會(hui)比均勻腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)和(he)點(dian)蝕(shi)(shi)高幾個數量級。腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)機理是(shi)雜(za)質(zhi)元(yuan)素(su)在(zai)鋅中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)固(gu)(gu)溶度(du)有(you)限，形(xing)成(cheng)雜(za)質(zhi)相在(zai)晶(jing)界偏聚，并作為陰極(ji)相促進(jin)晶(jing)界附近Al的(de)(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)[18]。對(dui)于Zn-0.2%Al鍍層(ceng)，當(dang)采取較快的(de)(de)(de)冷(leng)卻速度(du)時，一(yi)方面(mian)(mian)可提高雜(za)質(zhi)元(yuan)素(su)及Al在(zai)Zn中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)固(gu)(gu)溶度(du)，另一(yi)方面(mian)(mian)由于晶(jing)粒細(xi)化(hua)，使晶(jing)界面(mian)(mian)積增大(da)，這兩方面(mian)(mian)均有(you)助于降低(di)雜(za)質(zhi)元(yuan)素(su)的(de)(de)(de)偏聚程度(du)。

而對于空冷的Zn-5%Al-RE合金(jin)鍍層，顯微組織為(wei)交替分布的片層狀富(fu)鋅層和富(fu)鋁(lv)層，發生腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)時，表面(mian)(mian)的富(fu)鋅相(xiang)先發生腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)，腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)產(chan)物嵌于富(fu)鋁(lv)相(xiang)中，不易(yi)脫(tuo)落；富(fu)鋁(lv)相(xiang)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)緩慢并形成不易(yi)溶解的、附著良好的穩定(ding)的腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)產(chan)物，如(ru)Zn6Al2（OH）16CO34H2O,隨(sui)著腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)過程的繼續，富(fu)鋁(lv)相(xiang)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)產(chan)物在表面(mian)(mian)富(fu)集，腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)速率(lv)(lv)進一步降低，因此(ci)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)速率(lv)(lv)曲線(xian)呈(cheng)現(xian)拋物線(xian)型，而非直線(xian)[19]。完全的共晶組織具(ju)有好的耐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)性能。

而當Zn-5%Al-RE合金鍍層冷卻速度過快(kuai)時，形成的(de)(de)顆粒(li)狀的(de)(de)富鋁(lv)相(xiang)無(wu)法阻止(zhi)富鋅相(xiang)腐蝕(shi)產(chan)物(wu)的(de)(de)脫落；顆粒(li)狀的(de)(de)共(gong)晶組(zu)織表面雖(sui)然也(ye)形成少量(liang)Zn6Al2（OH）16CO34H2O腐蝕(shi)產(chan)物(wu)，但(dan)該(gai)腐蝕(shi)產(chan)物(wu)不連續，無(wu)法獲得(de)滿意(yi)的(de)(de)耐(nai)蝕(shi)性能。

3 結論

（1） 熱浸鍍時水冷方(fang)式快速冷卻(que)使Zn-0.2%Al鍍層的耐(nai)蝕性(xing)(xing)能提高；水冷方(fang)式使Zn-5%Al-RE合金鍍層的耐(nai)蝕性(xing)(xing)能下降。

（2） 冷(leng)卻方式對(dui)鍍(du)層耐蝕性能影響的機理可能是：對(dui)于Zn-0.2%Al鍍(du)層，快速冷(leng)卻時，雜質元(yuan)素(su)及鋁(lv)在(zai)鋅中的固(gu)溶度提高，晶粒細(xi)化使(shi)晶界(jie)面積增大，使(shi)雜質元(yuan)素(su)在(zai)晶界(jie)的偏(pian)聚程(cheng)度降低；而對(dui)于Zn-5%Al-RE鍍(du)層，當快速冷(leng)卻使(shi)共晶組織由(you)片層狀轉為(wei)顆粒狀時，表面無(wu)法(fa)形成(cheng)連續的、穩定的富(fu)鋁(lv)相腐(fu)蝕產物，對(dui)鍍(du)層的保護性能下降。