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近年来，纳米技术越来越受到人们的关注。纳米材料的许多独特性能如高活性、高扩散率等使得材料的纳米化成为改善传统工艺的有效途径之一。钢铁材料的腐蚀现象给国民经济带来巨大损失和安全隐患，热浸镀锌和热扩散粉末渗锌作为广泛应用的防腐蚀手段，其工艺的发展进步一直是研究的重点之一。本文将表面自纳米化技术应用于热浸镀锌和粉末渗锌过程中，通过高能喷丸得到纳米晶试样与原始粗晶试样形成实验对，对工艺过程和镀层性能进行对比分析，发现表面自纳米化能够对传统的热浸镀锌和粉末渗锌工艺起到改善作用。热浸镀锌实验表明，表面自纳米化后的试样其镀层与基体的结合更为紧密，合金层中可以明显分为Г1相，δ相、ζ相和η相，脆性ζ相的厚度更小，且在靠近基体的部分形成了纳米尺寸的FeZn13合金层，这对镀层的塑性都是有利的。镀锌后试样对的表面硬度都在75~80HV，在合金层达到了240HV左右，最后以不同形式回归到基体硬度85HV上下。粗晶试样的硬度在结合界面处出现了陡然降低，而喷丸试样硬度变化则较为平缓，这会对镀层的力学性能产生有利影响。在腐蚀测试中，纳米化试样也表现出了较好的抗腐蚀性能。热扩散粉末渗锌实验发现，渗锌后试样表面形成了Fe-Zn化合物层（Г1相和δ相）。渗层厚度随着渗锌温度的提高和保温时间的延长而增大，且纳米化试样的渗层厚度明显大于原始粗晶试样，这是由于纳米晶组织的存在提高了Fe-Zn反应的形核率和元素扩散速率。纳米化细晶试样渗锌层的生长激活能为114.0±12.7kJ/mol，明显低于粗晶试样的157±20.1kJ/mol。经过渗锌处理，试样的表层硬度明显提高，粗晶试样表面达到250~260HV，纳米化试样表面达到270~280HV，随后沿深度方向以不同形式降低至与基体相当的85HV左右。纳米化试样也表现出了较好的抗腐蚀性能，其腐蚀失重速率一直低于粗晶试样。通过本文中的对比实验可以看出，表面自纳米化能够改善热浸镀锌涂层与基体的结合性，对涂层的塑性和耐腐蚀性也有所提高。在粉末渗锌中，表面自纳米化能够加快Fe-Zn反应扩散的进行，从而起到降低工艺温度、缩短反应时间的作用。综合看来，表面自纳米化技术对热浸镀锌和粉末渗锌工艺都能起到改良作用。