热浸镀是一种经济而有效的钢铁材料表面处理方法,由于其工艺简单、防腐蚀性能良好而被普遍使用,随着科学技术的发展和人类社会的进步,传统的镀层种类已不能满足防腐蚀的需要,这就需要开发出性能优良的新型合金镀层。在镀层中加入铝、镁元素具有很多优点,可以改善镀层表面外观和耐蚀性能。课题组在以往的研究中对纯锌镀层、Zn-55%Al合金镀层、Zn-Mg合金镀层进行了深入的研究。本文在以往研究的基础上开发了新型的Zn-Al-Mg耐蚀合金镀层,研究了Zn-Al-Mg合金镀层的生产工艺、耐蚀性能,并分析了镀层的耐蚀机理。针对镁元素化学性质比较活泼,密度比锌小,富集于锌液表面,氧化非常剧烈,造成合金熔液配比不稳定,而且氧化产物对热浸镀层影响较大,提出在添加镁时使用锌镁中间合金,并试验出一种新型覆盖剂,覆盖于合金熔液表面,减少镁元素的损失及氧化物的产生,并且具有去渣作用。针对合金镀层,经过多次试验,筛选出一种助镀剂,镀出镀层表面平整,缺陷较少且与基体结合牢固。对不同镁含量的Zn-Al-Mg合金镀层通过中性盐雾试验、Na₂SO₄溶液全浸试验测定其腐蚀失重速率,从而确定其耐蚀性能,结果表明,在镁含量较低时,耐蚀性能较纯锌镀层没有明显提高,但随着镁含量的增加耐蚀性能也不断提高,其中Zn-1%Al-2.5%Mg合金镀层耐蚀性能接近Zn-5%Al镀层。电化学交流阻抗、极化曲线测试表明,随着镁含量的增加,镀层阻抗越大、自腐蚀电位越高、自腐蚀电流密度越小,表明镀层耐蚀性能不断提高,这与腐蚀试验得出的结论一致。X-射线衍射分析表明,Zn-Al-Mg合金镀层腐蚀产物中出现了Zn₄SO₄（OH）₆·H₂O,能够在镀层表面形成致密的保护膜,有效的阻止腐蚀的继续进行,这是镀层具有良好耐蚀性的重要因素。扫描电镜分析发现,加入Mg元素后,金属晶粒明显细化,主要是由于Mg与Zn结合生成金属间化合物Zn₂Mg。同时正是由于Mg元素的存在使镀层组织形成以Zn/Al/ Zn₂Mg三元共晶体为主体的镀层结构,且镀层结构致密,有效地阻止晶间腐蚀的发生,这也是镀层耐蚀性能提高的重要因素。由于新型合金中Al、Mg元素含量较少,因此热镀温度、热镀时间等工艺参数与热镀纯锌镀层接近,原有镀锌机组可以直接通过设备改造、原料和工艺改进生产新型耐蚀合金镀层,具有广阔的应用前景。