金属材料的腐蚀对国民经济的发展造成了巨大损失,在解决钢材腐蚀方面涌现出大量的技术方法。其中,粉末渗镀技术得益于优异的防腐效果在金属材料表面防腐的应用越来越广泛而备受关注。粉末渗镀技术主要依据热扩散原理通过原子间的相互扩散从而形成渗层,渗层属于冶金结合与基体具有良好的结合强度、渗层无氢脆、渗层防腐性能优异等显著特点。传统粉末渗锌相比随后发展起来的多元合金渗,已无法满足更高的防腐要求,多元合金渗层的制备是粉末渗镀技术未来的发展方向。镍具有优异的耐腐蚀性能,通过在渗层中引入镍元素以改善渗层组织结构和防腐性能具有潜在价值,但由于镍的高熔点、低活性特征,在较低温度下难以制备Zn-Ni合金渗层。本文通过选择前驱体甲酸镍替代镍粉,在机械能助渗过程中提高制备温度,采用氟化镍作为催化剂的基础上制备了Zn-Ni合金渗层。采用钨灯丝扫描电镜（配备有能谱）、X射线衍射仪、偏光金相显微镜等表征手段分析了渗层组织结构。采用极化曲线、交流阻抗和中性盐雾实验等测试评价了不同温度、不同甲酸镍添加量、不同氟化镍添加量等工艺条件下试样的性能。结果表明:（1）采用镍粉未制备得到含镍渗层,在渗锌过程中添加镍粉同样未能制备得到Zn-Ni合金渗层。采用甲酸镍替代雾化镍粉制备得到30μm厚度的渗镍层。在渗锌过程中添加甲酸镍能够制备得到120μm厚度的Zn-Ni合金渗层。表明采用甲酸镍替代镍粉能够制备得到含镍渗层。采用甲酸镍制备的渗镍层在试样表面分布不均匀,渗层表面无明显裂纹,渗层存在大量孔隙和少量Al2O3夹杂。渗层由Fe、Ni相互扩散形成,渗层物相存在Fe19Ni和Fe7Ni3相。渗镍层自腐蚀电位相比渗锌层正移400m V,腐蚀电流密度为渗锌层的1/10,渗镍层阻抗弧半径显著大于渗锌层。Zn-Ni合金渗层表面存在少量裂纹,渗层表面存在均匀分布的镍元素。Zn-Ni合金渗层主要由Γ(Fe11Zn40)相、ζ(Fe Zn15)和多孔层含有Ni2Zn11的μ（Zn）相组成,渗层呈冶金结合,塑性较差。相比渗锌层自腐蚀电位正移265m V,渗层电阻提高352Ω,阻抗弧半径和渗层电阻均大于渗锌层。耐中性盐雾腐蚀相比渗锌层延长240h。（2）随温度的升高,渗层厚度呈现先缓慢增长再急剧增长的趋势,渗层物相数量增加,渗层表面和靠近基体处界面区域硬度明显降低。温度低于450℃时甲酸镍分解产生的Ni难以扩散至渗层内形成Zn-Ni合金层,温度对渗层自腐蚀电位和阻抗弧半径的影响规律不明显。温度越高渗层表层多孔层越厚,耐腐蚀性降低。（3）随添加甲酸镍添加量的增加,渗层厚度明显减薄,渗层Γ相、δ相衍射峰强度明显减弱,渗层中间相层硬度增大。Zn-Ni合金渗层试样极化曲线存在二次钝化区,甲酸镍含量对渗层自腐蚀电位无明显影响,渗层阻抗弧半径整体呈现随甲酸镍添加量增加半径增大的趋势,添加75g甲酸镍时渗层电阻最大。试样表面白锈覆盖面积随添加甲酸镍含量的增加呈现减少趋势,添加75g甲酸镍时试耐腐蚀性能最佳。（4）采用氟化镍作为催化剂具有一定的效果。添加5g氟化镍对渗层的增厚具有明显促进作用,添加氟化镍过多时对渗层具有显著抑制作用,并且在600℃添加15g氟化镍时试样表面存在5μm厚度的Fe3Zn C0.5化合物层,部分Fe3Zn C0.5化合物层凸进渗层内,形成夹杂。氟化镍的添加对试样中性盐雾实验的影响无明显规律。（5）当制备温度500℃,添加甲酸镍含量75g,添加氟化镍含量5g时可以制备得到组织结构和性能最优的Zn-Ni合金渗层。（6）Zn-Ni合金渗层表面达克罗涂覆和机械镀锌均显著提高Zn-Ni合金渗层的耐腐蚀性能。厚度50μm Zn-Ni渗层+10μm达克罗涂层经5040h中性盐雾实验未出现红锈,极化曲线存在两次钝化区,自腐蚀电位相比Zn-Ni渗层明显正移,渗层电阻提高300%,阻抗弧半径显著小于Zn-Ni渗层。厚度50μm Zn-Ni渗层+45μm机械镀锌层经2880h中性盐雾实验表面未出现红锈,极化曲线仅存在一次钝化区,自腐蚀电位相比Zi-Ni渗层负移111m V,极化电阻增大5Ω,阻抗弧半径显著小于Zn-Ni渗层。