铬酸盐处理作为传统的钝化方法,取得了良好的钝化效果,通过处理不仅可以提高金属的耐腐蚀性能,而且可以改善金属表面质量,延长其使用寿命。但是,随着人们对铬酸盐剧毒性的认识和环保意识的不断增强,六价铬钝化将会逐渐被取代。在研究和开发新的钝化剂时,人们发现稀土金属盐,由于具有无毒、无污染、对金属及其合金具有很好缓蚀和钝化效果等优点,而引起众多研究者的关注。稀土金属盐,特别是铈盐,可以作为铝、锌和镀锌、铁、镁、碳钢、不锈钢等金属及合金的有效缓蚀剂、钝化剂,取得了一定的研究成果。但国内外对稀土的研究主要集中在铝和锌上,对不锈钢的研究很少,基于此原因,本文对不锈钢表面稀土铈盐化学转化膜进行了以下的研究:(1)研究了不锈钢的抛光工艺。根据各种酸在不锈钢抛光中所起的作用不同进行了分析,选择了它们的用量,并在抛光溶液中适当的添加抛光剂,使不锈钢取得了相当清洁、光亮的表面。(2)在Ce2(SO4)3和H2O2溶液中进行不锈钢表面处理,通过L9(34)正交试验优化处理液组成,获得最佳工艺参数:Ce2(SO4)3:0.010mol/L ;H2O2:100ml/L;处理温度:75℃;处理时间:60min。(3)对转化膜进行阳极极化曲线的测试,分析了转化膜对不锈钢的阳极腐蚀的缓蚀机理,并对不同条件下获得转化膜进行分析和对比。测试结果表明,经过稀土处理的不锈钢腐蚀电位发生明显的正移,从未经稀土处理过的20mV提高到稀土处理后的250～1000mV。(4)对转化膜进行交流阻抗谱测试。测试结果表明,不锈钢的极化电阻大约为0.05MΩ·cm-2,形成稀土转化膜的不锈钢的极化电阻大约为4MΩ·cm-2,可见稀土铈对不锈钢的耐腐蚀能力有很大的提高,大约可以提高80倍。(5)对转化膜进行SEM测试,观测转化膜表面粒子的沉积方式和表面形貌。测试结果发现,转化膜表面的粒子之间相互交联,对基体的覆盖十分紧密,由于转化膜的隔离作用使得不锈钢的腐蚀速度大大的减慢。(6)通过EDS能谱测试分析各个元素对转化膜的耐蚀性所起的作用。结果表明,转化膜对不锈钢基体的保护作用主要是依靠铈来实现的,铈的多少决定了转化膜对不锈钢保护程度的好坏。(7)结合SEM、EDS和XRD测试的结果,讨论不锈钢表面铈盐成膜的反应机理。结果表明,转化膜主要是由不锈钢基体的组成元素(Fe,Cr,Ni)和铈元素的氧化物和氢氧化物组成。