热浸镀技术是当今世界上应用最为广泛、性价比最优、操作最简单的钢材表面防腐方法,热浸镀锌层的应用最为普遍。但热浸镀获得的锌层在飞速发展的当下,已不能满足社会需求,要研制新的热浸镀合金镀层产品来替代,且传统有铵助镀剂在浸镀时对环境产生的污染问题也急需改善。本文实验中通过改变Mg含量和RE的含量,同时在热浸镀合金最匹配的无铵助镀剂的辅助下,制备了Zn-5Al-3Mg、Zn-5Al-2.5Mg、Zn-5Al-1Mg、Zn-5Al-3Mg-0.1RE、Zn-5Al-2.5Mg-0.05RE和Zn-5Al-1Mg-0.05RE合金镀层,并对其成分、表面和截面组织结构、厚度、硬度和耐腐蚀性等进行了分析,研究了合金元素Mg、RE对镀层组织结构和性能的影响规律,揭示了微量元素Mg和RE的添加含量对改善锌合金镀层性能起到的作用,为以后开发具有自主产权的富锌铝基合金镀层奠定了基础,具有一定的理论意义和实际应用价值。通过肉眼观察所有合金镀层表面发现,实验中所有镀层平整光亮,没有锌瘤、漏镀等瑕疵。Zn-5Al-1Mg合金镀层表面有明显的枝晶结构。所有合金镀层进行XRD分析,其结果表明,所有合金镀层的表面主要由Zn和MgZn₂两种物相构成。通过光学显微镜和SEM、EDS对六种合金镀层表面和截面进行分析,结果表明:Zn-5Al-3Mg-0.1RE镀层表面和截面组织最为细密。Zn-5Al-2.5Mg-0.05RE镀层表面组织呈现花状,枝晶明显。通过测量合金镀层的厚度发现,添加0.05wt%-0.1 wt%的RE元素后,合金镀层的厚度均呈现减小的趋势。Zn-5Al-2.5Mg-0.05RE合金镀层的厚度最小。通过测量所有合金镀层的显微硬度发现,实验中的合金镀层的硬度在94HV-175HV左右,镀层硬度间差别不大。添加Mg和RE元素后,有一部分合金镀层的硬度会增大。Na₂SO₄全浸试验结果表明:随着Mg含量的增多,合金镀层的耐蚀性能为Zn-5Al-1Mg合金镀层>Zn-5Al-3Mg合金镀层>Zn-5Al-2.5Mg合金镀层。RE含量增加,合金镀层的腐蚀速率下降。添加RE的合金镀层的耐蚀性能为Zn-5Al-3Mg-0.1RE合金镀层>Zn-5Al-2.5Mg-0.05RE合金镀层>Zn-5Al-1Mg-0.05RE合金镀层。通过电化学极化曲线分析可知,增加Mg含量和RE含量均能使合金镀层的耐蚀性增强。耐腐蚀性与Na₂SO₄全浸试验腐蚀结果相似。