热镀锌是一种经济而有效的钢铁防腐技术，由于其工艺简单、防腐蚀性能优良而得到广泛应用。近年来，越来越多的人开始关注产品的“质量-成本”比。质量，即合适的镀层厚度、优良的机械性能和耐蚀性以及好的外观，这主要与钢中的硅、磷含量有关；成本即锌的消耗，主要与锌浴的流动性相关。在一般镀锌中，由于钢中Si的反应性会使镀层过厚、镀层与基体结合强度降低、镀层表面呈现出暗灰色。研究表明在锌浴中加适量Ni可以抑制Si的反应性，提高镀层质量；Bi可以替代Pb加入锌浴中用于提高锌浴的流动性，减少镀层厚度；然而，关于Ni和Bi对铁锌反应的共同作用存在不同的观点。为了深入研究Ni和Bi在镀锌中的协同作用，有必要实验测定Zn-Bi-Ni三元系450℃时的相关系，研究Ni和Bi对热浸镀锌的影响，从而为研制出一种新型的性能优良的无铅镀锌合金作准备。本实验采用平衡合金法研究了Zn-Bi-Ni三元系450℃的相关系，通过将不同成分的合金样品加热至1100℃熔炼30h后淬火，再在450℃下均匀化退火30天以获得平衡组织。利用光学显微镜、SEM-EDS及X-Ray粉末衍射法进行组织、成分和结构分析。实验结果表明，450℃时，Zn-Bi-Ni三元相图中有6个三相区；L-Bi相与Ni-Zn二元系中除α-Ni相之外的所有相都能平衡；Bi几乎不溶于Ni-Zn二元系中三个中间相和α-Ni相，Zn也几乎不溶于NiBi相和NiBi3相。本工作还研究了合金元素Ni和Bi对镀锌镀层组织的影响。通过往锌浴中先后加入适量的Ni和Bi，采用溶剂烘干法，将试样在450℃浸镀3分钟，然后通过光学显微镜、SEM-EDS观察分析各个样品的镀层组织，通过对比分析，得出如下主要规律：铁硅合金中的Si含量与热镀锌镀层厚度的关系符合圣德林曲线；锌浴中含0.1％的Ni能很好地抑制ζ层的过快生长，也能很好地抑制Si的反应性，使镀层厚度适宜、镀层致密、外表平整光亮；Bi能够降低锌浴的表面张力，从而提高锌浴的流动性，降低锌的损耗，节省生产成本；锌浴中Ni和Bi的联合作用比单纯Ni的抑制作用更佳；锌浴中加入0.1％的Ni和0.5％的Bi后对镀层的抑制效果最好。