热浸镀铝是将金属浸入到熔融的铝液中,使液态的铝与金属进行相互扩散,得到由金属间化合物组成的合金层,获得的镀层具有良好的耐蚀性和抗高温氧化性。高硅钼球墨铸铁作为排气管的热门材质,具有很高的高温强度、耐热疲劳性、优异的耐氧化、生长性和良好的高温抗蠕变性能。随着发动机技术的发展,排气管材质需要更高的耐蚀和耐高温性能,而采用热浸镀铝技术来提高高硅钼球墨铸铁的性能不失为一种有效的途径。本文以高硅钼球墨铸铁作为基材,通过改变不同的热浸镀铝工艺条件获得镀层。用ZEISS金相显微镜和JEOL-6360LV扫描电子显微镜对镀层的金相组织及形貌进行了观察,用X射线衍射仪对镀层的相结构进行了分析。结果表明:(1)高硅钼球墨铸铁热浸镀铝后形成的镀层为富铝层和合金层,而合金层则由靠近基材的内合金层和靠近富铝层的外合金层组成,这是本研究在高硅钼球墨铸铁基材的镀层中发现的双合金层现象。其中,内合金层由富铁元素的Fe-Si相与少量富铁的Fe-Al-Si三元相共同形成;外合金层主要由富铝元素的Fe-Al相及少量富铝的Fe-Al-Si三元相组成;(2)随镀液中硅含量的增加,合金层中形成的Fe-Al-Si三元相增多,外合金层中的Fe-Al相减少,内、外合金层之间的波浪状边界趋于平缓,同时导致外合金层的厚度逐渐变薄;(3)增加浸镀时间和提高浸镀温度,会加剧各个原子的扩散过程,使内、外合金层之间的边界的波浪状起伏更加明显,内合金层的厚度由厚变薄;(4)合金层的生长方向是从最开始固态铁与液态铝接触的界面向基材方向生长,结合热浸镀铝过程中的浸润、溶解、扩散三个阶段,从而得到高硅钼热浸镀纯铝镀层的形成过程;(5)热浸镀温度下,基材中的硅元素与铁元素生成Fe-Si相,阻止和减缓了铝元素的扩散,这是合金层中出现双合金层现象的主要原因。