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论文针对在室温下以无结晶过程形成锌基—稀土合金镀层的工艺过程、镀层性能和相关形层理论进行研究分析,初步确定了锌基—稀土合金机械镀的工艺,并进行了工业验证。利用体视显微镜、金相显微镜、扫描电子显微镜观察分析了机械镀Zn-RE、Zn-Al-RE合金镀层的表面形貌和断口结构,对其致密度、显微硬度、耐腐蚀性和电化学特性等性能进行检测,并分析添加稀土对镀层形成和性能的影响。结果表明:在所设计的稀土金属(<5%)及铝粉(<5%)添加范围内,加入2%稀土的Zn-RE镀层与加入1%稀土、3%Al粉的Zn-Al-RE合金镀层是综合性能非常优良的防护性镀层。镀层形成过程中,适量稀土金属盐的加入能影响金属微粉的集聚、吸附和沉积特性,使得金属粉在以无结晶方式形层时趋于面状吸附-沉积,改善了镀层的形成条件。并使得机械镀锌基稀土合金镀层的致密度、显微硬度、耐腐蚀性和电化学特性明显优于传统机械镀锌层。对于Zn-RE镀层,镀层的各项性能测定值曲线均呈现先增高后降低的趋势,在稀土金属盐加入量2%的位置出现拐点;对于Zn-Al-RE合金镀层,镀层的各项性能测定值曲线随稀土加入量的增加呈现递减的趋势,在稀土金属盐加入量1%的位置出现极大值。利用X射线荧光光谱仪、扫描电镜及能谱仪,初步确定了镀层中铝的成分、分布及稀土的存在。结果表明:加入1%~3%稀土的机械镀Zn-Al-RE镀层,Al均匀分布于镀层表面,有利于形成均匀致密氧化铝膜,提高镀层的耐腐蚀性能;当稀土加入量超过3%时,镀层表面Al含量大大降低且分布不均。稀土元素存在于镀层当中,但其含量还有待于进一步的确定研究。论文还通过对镀层形成过程及组织结构的探讨分析,得出以无结晶方式形成Zn-RE、Zn-Al-RE合金的形层机理。在形层过程中,Sn结晶携带金属粉形层;Al粉被Zn粉包裹共同沉积,由于其活化效率低于Zn粉,导致Al有偏聚倾向;添加的稀土金属盐,增加了金属粉的分散、润湿性,细化均匀了金属粉藻团、使得金属粉趋于面状吸附-沉积,加快了吸附过程的进行,从而改善了镀层的形成条件。技术经济分析表明,机械镀锌基—稀土合金是一种环保型的“绿色技术”,具有较大的工业应用价值。