D0I:10.13374.issn1001-053x.2012.10.005 第34卷第10期 北京科技大学学报 Vol.34 No.10 2012年10月 Journal of University of Science and Technology Beijing 0ct.2012 电弧喷涂Zn一A-Mg-LaCe涂层的耐腐蚀性能 邢士波12》 肖葵”李丽》李晓刚四刘安强” 王恩清》 1)北京科技大学新材料技术研究院，北京1000832)河北工程大学机电学院，邯郸056038 3)新兴铸管集团有限公司技术中心，邯郸056300 ☒通信作者，E-mail:lixiaogang99@263.net 摘要采用电弧喷涂法制备Zn一A-Mg-LCe涂层，通过盐雾试验对涂层进行腐蚀，利用能谱分析、X射线衍射分析、扫描 电镜观察、极化曲线以及电化学阻抗谱等手段对腐蚀前后的Zn一Al-Mg一LaCe涂层进行了研究.结果表明：实验备的Zn一 A-一Mg-La-Ce涂层具有较好的自封闭效果，组织致密，在腐蚀过程中表面的微观孔隙能够被自身的腐蚀产物有效堵塞，涂层 表面形成的致密腐蚀产物层能够阻止腐蚀的进一步发生.因此，Zn一Al一Mg-La-Ce涂层具有优异的耐蚀性能. 关键词锌铝合金；稀土：涂层：耐腐蚀性：喷涂 分类号TG174.442 Corrosion resistance of Zn-Al-Mg-La-Ce coatings by electric arc spraying XING Shi--boa,XA0Ku”,lL,I Xiao-gang,LIU An-qiang”,WANG En-qing》 1)Institute of Advanced Materials and Technology,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China 2)College of Mechanical and Electrical Engineering,Hebei University of Engineering:Handan 056038,China 3)Technology Center,Xinxing Ductile Iron Pipe Group Company,Handan 056300,China XCorresponding author,E-mail:lixiaogang99@263.net ABSTRACT Zn-Al-Mg-La-Ce coatings were prepared by electric arc spraying,and their corrosion behavior was studied with salt spray test.The characteristics of the coatings before and after corrosion were investigated by energy dispersive spectrometry (EDS), X-ray diffraction (XRD),scanning electron microscopy (SEM),polarization curves,and electrochemical impedance spectroscopy.It is shown that the coatings have outstanding self-sealing effectiveness,and their structures are compact.During corrosion,microscopic pores on the surfaces of the coatings can be jammed with their own corrosion products,thus forming a dense corrosion product layer to prevent from further corrosion.Consequently,the corrosion resistance of Zn-Al-Mg-La-Ce coatings is superior to that of normal coatings. KEY WORDS zinc aluminum alloys:rare earths:coatings:corrosion resistance:spraying 热喷涂技术是长效保护金属表面最有效和最经 性能，如新近出现的Zn一A一RE合金、Zn一A一Mg及 济的方法，由于电弧喷涂技术具有生产效率高、 Zn-Al-Mg-RE合金m,其中添加Mg的合金涂层 能耗少、成本低、操作简单方便以及安全可靠等优点 腐蚀时生成了致密的腐蚀产物，对涂层微孔产生了 而受到广泛关注，一直是人们研究的热点5.电弧 封孔效应，进一步阻止了腐蚀的发生，表现出其他材 喷涂Z一Al合金涂层技术现在已经逐渐成为大型 料难以具备的良好自封闭效果，大大提高了涂层的 钢结构长效防腐的首选工艺之一，众多研究者对 防腐性能2一).但是，当前对于三元合金涂层的研 Zn一Al合金涂层的材料设计、制备工艺以及防腐蚀 究相对较少，对于通过实心合金丝材喷涂制备Z一 性能等方面做了大量的研究P-0,发现向Zn一Al合 Al-Mg-La-Ce涂层的研究还未见报道.本实验首 金中加入适量的其他元素能显著改善喷涂层的耐蚀 先制备了Zn一A-Mg-La-Ce实心合金丝材，通过电 收稿日期：20110809 基金项目：国家科技基础条件平台资助项目(2005DKA10400):国家自然科学基金资助项目(50871021)第 34 卷 第 10 期 2012 年 10 月 北京科技大学学报 Journal of University of Science and Technology Beijing Vol． 34 No． 10 Oct． 2012 电弧喷涂 Zn--Al--Mg--La--Ce 涂层的耐腐蚀性能 邢士波1，2) 肖 葵1) 李 丽2) 李晓刚1) ! 刘安强1) 王恩清3) 1) 北京科技大学新材料技术研究院，北京 100083 2) 河北工程大学机电学院，邯郸 056038 3) 新兴铸管集团有限公司技术中心，邯郸 056300 !通信作者，E-mail: lixiaogang99@ 263． net 摘 要 采用电弧喷涂法制备 Zn--Al--Mg--La--Ce 涂层，通过盐雾试验对涂层进行腐蚀，利用能谱分析、X 射线衍射分析、扫描 电镜观察、极化曲线以及电化学阻抗谱等手段对腐蚀前后的 Zn--Al--Mg--La--Ce 涂层进行了研究． 结果表明: 实验制备的Zn-- Al--Mg--La--Ce 涂层具有较好的自封闭效果，组织致密，在腐蚀过程中表面的微观孔隙能够被自身的腐蚀产物有效堵塞，涂层 表面形成的致密腐蚀产物层能够阻止腐蚀的进一步发生． 因此，Zn--Al--Mg--La--Ce 涂层具有优异的耐蚀性能． 关键词 锌铝合金; 稀土; 涂层; 耐腐蚀性; 喷涂 分类号 TG174. 442 Corrosion resistance of Zn-Al-Mg-La-Ce coatings by electric arc spraying XING Shi-bo 1，2) ，XIAO Kui 1) ，LI Li 2) ，LI Xiao-gang1) !，LIU An-qiang1) ，WANG En-qing3) 1) Institute of Advanced Materials and Technology，University of Science and Technology Beijing，Beijing 100083，China 2) College of Mechanical and Electrical Engineering，Hebei University of Engineering; Handan 056038，China 3) Technology Center，Xinxing Ductile Iron Pipe Group Company，Handan 056300，China !Corresponding author，E-mail: lixiaogang99@ 263． net ABSTRACT Zn-Al-Mg-La-Ce coatings were prepared by electric arc spraying，and their corrosion behavior was studied with salt spray test． The characteristics of the coatings before and after corrosion were investigated by energy dispersive spectrometry ( EDS) ， X-ray diffraction ( XRD) ，scanning electron microscopy ( SEM) ，polarization curves，and electrochemical impedance spectroscopy． It is shown that the coatings have outstanding self-sealing effectiveness，and their structures are compact． During corrosion，microscopic pores on the surfaces of the coatings can be jammed with their own corrosion products，thus forming a dense corrosion product layer to prevent from further corrosion． Consequently，the corrosion resistance of Zn-Al-Mg-La-Ce coatings is superior to that of normal coatings． KEY WORDS zinc aluminum alloys; rare earths; coatings; corrosion resistance; spraying 收稿日期: 2011--08--09 基金项目: 国家科技基础条件平台资助项目( 2005DKA10400) ; 国家自然科学基金资助项目( 50871021) 热喷涂技术是长效保护金属表面最有效和最经 济的方法［1--4］，由于电弧喷涂技术具有生产效率高、 能耗少、成本低、操作简单方便以及安全可靠等优点 而受到广泛关注，一直是人们研究的热点［5--6］． 电弧 喷涂 Zn--Al 合金涂层技术现在已经逐渐成为大型 钢结构长效防腐的首选工艺之一，众多研究者对 Zn--Al 合金涂层的材料设计、制备工艺以及防腐蚀 性能等方面做了大量的研究［7--10］，发现向 Zn--Al 合 金中加入适量的其他元素能显著改善喷涂层的耐蚀 性能，如新近出现的 Zn--Al--RE 合金、Zn--Al--Mg 及 Zn--Al--Mg--RE 合金［11］，其中添加 Mg 的合金涂层 腐蚀时生成了致密的腐蚀产物，对涂层微孔产生了 封孔效应，进一步阻止了腐蚀的发生，表现出其他材 料难以具备的良好自封闭效果，大大提高了涂层的 防腐性能［12--13］． 但是，当前对于三元合金涂层的研 究相对较少，对于通过实心合金丝材喷涂制备Zn-- Al--Mg--La--Ce 涂层的研究还未见报道． 本实验首 先制备了 Zn--Al--Mg--La--Ce 实心合金丝材，通过电 DOI:10.13374/j.issn1001-053x.2012.10.005