为提高钢铁件表面的耐腐蚀能力,以Q235钢为基体,在硫酸盐-柠檬酸钠体系中脉冲电镀Zn-Mn-Ni合金镀层,采用扫描电子显微镜、辉光放电光谱仪研究镀液组成及工艺参数对脉冲电镀Zn-Mn-Ni合金镀层表面形貌、镀层中各元素含量及沉积速率的影响;运用X射线衍射分析和Tafel曲线,研究最优工艺下得到的ZnMn-Ni合金镀层的物相组成及耐蚀性;采用阴极极化、循环伏安、恒电位阶跃等电化学分析手段,使用三电极体系,解释电镀Zn-Mn-Ni合金镀层的电化学还原机理,为制备Zn-Mn-Ni合金镀层提供理论依据。镀液组成及工艺参数研究表明,ZnSO₄·7H₂O 0.15mol/L,MnSO₄·H₂O0.35mol/L,NiSO₄·6H₂O 0.10mol/L,NH₄Cl 30g/L,H₃BO₃ 30g/L,柠檬酸钠0.6mol/L,十二烷基硫酸钠0.1g/L,复合添加剂10ml/L,镀液温度30℃,电流密度30m A/cm²,电镀时间20min,pH 5.0,占空比20%,周期1000μs时,能够得到光亮、平整、均匀、致密、结晶细致,且锰含量与沉积速率相对较高的Zn-MnNi合金镀层,是比较理想的镀层效果。Zn-Mn-Ni合金镀层XRD分析表明,镀层主要由Zn、NiZn、FeMn₄、Fe₄Zn₉组成。通过分析Zn-Ni合金镀层和Zn-Mn-Ni合金镀层在3.5%NaC1溶液中的Tafel曲线,表明Zn-Mn-Ni合金镀层比Zn-Ni合金镀层具有更高的耐腐蚀能力。Zn-Mn-Ni合金镀层的电化学还原机理研究表明,在硫酸盐-柠檬酸钠体系中,Zn-Mn-Ni合金镀层共沉积比沉积单一金属更容易,属于异常共沉积。Zn-Mn-Ni合金镀层沉积的形核方式属于扩散控制下的三维连续形核。