由于低合金鋼易腐蝕，通過鍍鋅處理可有效地抑制其腐蝕，但是一旦鍍層受到破壞，便會(huì)加速腐蝕的進(jìn)程。實(shí)驗(yàn)人員通過一系列試驗(yàn)，對(duì)損傷的Zn和ZnAl鍍層防腐效果進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)用ZnAl涂層代替Zn鍍層可有效阻止該現(xiàn)象的發(fā)生。

　　實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括：

　?。?）表面處理。對(duì)部分條狀低合金鋼樣品進(jìn)行表面鍍鋅處理，將另一部分樣品放入600℃ZnAl合金熔融液中進(jìn)行包覆處理。

　　（2）腐蝕試驗(yàn)。在樣品表面去除小面積鍍層后將樣品放入50℃海水中進(jìn)行腐蝕，時(shí)間為64h.

　?。?）磨光。用環(huán)氧樹脂鑲嵌樣品，磨光時(shí)將樣品傾斜5.7°以觀察層狀結(jié)構(gòu)。

　?。?）元素分布分析。利用顯微X射線熒光儀分析元素分布。

研究發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的鋅涂層對(duì)腐蝕更敏感，而ZnAl涂料中的Al在鋼的表面直接成層。

　　圖1 鍍Zn鋼板經(jīng)海水處理后的元素分布

圖2 鍍ZnAl鋼板經(jīng)海水處理后的元素分布

　?。t-Fe;綠-Zn;藍(lán)-Cl;紫-S;淡藍(lán)-Al）

　　對(duì)試樣進(jìn)行Micro-XRF分析可在短期內(nèi)獲得大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可深入對(duì)腐蝕過程的研究。為獲得更多詳細(xì)信息，工作人員在每個(gè)樣品中分別對(duì)完整鍍層區(qū)域（a）和移除鍍層區(qū)域（b）進(jìn)行線掃描，進(jìn)一步分析元素的濃度變化，從而對(duì)Zn和ZnAl鍍層的防腐差異進(jìn)行對(duì)比。

　　圖3 （a）鍍鋅材料a區(qū)的掃描曲線；（b）去除鋅層區(qū)域b腐蝕后的掃描曲線

　　由圖3a可知，試樣頂部鐵的密度較高，隨著鍍層中鋅密度的增加，鐵的密度劇烈減少。由于環(huán)氧樹脂中富含Cl、S使得曲線在右側(cè)上升。Fe和Zn間明顯的邊界表明鋅鍍層的防腐性能良好。而圖3b中Fe分布曲線下降緩慢，而Zn增加緩慢，說明防腐失效。

　　圖4 （a）鍍ZnFe材料a區(qū)的掃描曲線；（b）去除鍍層區(qū)域b腐蝕后的掃描曲線

　　圖4為ZnFe涂層樣品經(jīng)過海水處理后的元素分布圖，由圖4a可看出涂層區(qū)Fe含量減少的趨勢(shì)強(qiáng)烈。由于Al層的阻礙，S雖然能進(jìn)入涂層但卻無法滲入鋼中。對(duì)于不含Zn的區(qū)域b,Fe密度劇烈降低，而Al密度降低緩慢，說明Al層起到一定的防腐作用。

　　由以上Micro-XRF分析結(jié)果可知，ZnAl合金涂層防腐效果好于鋅鍍層。由于Al可在鋼板表面直接生成一層保護(hù)層，即使ZnAl涂層受到破壞，Al仍能有效的減低鋼板的腐蝕程度。