随着我国经济的发展和人们环保意识的加强,清洁化生产已逐步在各行业中得到推广。批量热浸镀过程采用传统助镀剂,浸镀时会产生大量烟尘,这对环境和操作人员的危害都较大,所以国内外的热浸镀行业都旨在开发一种无烟助镀工艺,即去除传统锌铵助镀剂中的NH4Cl。目前已有不少国内外学者开始从事这方面的研究,但都只是停留在实验阶段,并没有应用到工业化生产中。本论文是基于以上现状和研究趋势,在本实验室前期对无铵助镀工艺研究的基础上撰写的。通过讨论无铵助镀条件下各因素对镀层结晶和耐蚀性能的影响,初步探讨无铵助镀剂的作用机理。本文利用金相显微镜、SEM、电化学腐蚀实验、全浸实验以及X射线衍射仪等方法对比分析了不同助镀剂成分、同种助镀剂下不同浸镀时间和浸镀温度对镀层组织结构和耐蚀性能的影响,得到以下结论：要得到完整均匀耐蚀性较好的镀层,所选的助镀剂必须包含三种作用的物质：一种是封闭剂,一般选的是ZnCl2；一种是形核促进剂,一般为NaCl、KCl、NaF等氯盐和氟盐系列,形核促进剂可以降低相变驱动力,抑制ζ的生长；还有一种为表面活性剂、造气剂,其可以增加相变驱动力促进高生成热的ζ相生长在无铵助镀剂中加入适量的稀土(RE)可以获得表面质量较好耐蚀性较高的镀层。RE的加入可以缩短孕育期,抑制ζ相的生长,得到几乎全部由δ相组成的合金相层。RE的加入可以降低Fe.Zn原子的扩散激活能,相比无稀土的助镀剂,加入稀土后扩散激活能降低了6190J/mol。但是过量的RE会使镀层超厚生长,耐蚀性能也随之下降。无铵助镀条件下,浸镀时间从1Os～120s随着时间的延长镀层厚度呈先减后增的趋势,加入RE后则不会出现镀层减薄现象,说明要得到同等厚度的镀层,加入RE后可缩短浸镀时间,提高生产效率。无铵助镀条件下,最佳的浸镀时间是40～180s,浸镀时间过长或过短都会影响镀层的耐蚀性能。无铵助镀条件下,最佳浸镀温度为460℃左右,浸镀温度过低所得镀层不均匀结合力较差,且η相中锌渣、氧化物等杂质较多。温度过高合金层超厚增长,尤其是脆性相ζ生长加速,并且由于温度过高,锌液对合金层的腐蚀加重,6相出现大量显微裂纹,降低镀层的耐蚀性。