热浸镀铝钢因较好的高温抗氧化性能而应用广泛,但是存在合金层过厚,在海水环境下耐蚀性能不佳等问题。熔池中添加合金元素可以减少热浸镀铝过程中产生的表面质量缺陷,得到理想的镀层组织,获得更好的耐蚀性能。因此,本文借助扫描电子显微镜仪、能谱分析仪、X射线衍射仪、高温氧化炉和中性盐雾箱等设备仪器,探究不同镁含量对合金镀层的显微组织、高温氧化性能及耐蚀性能的影响。主要研究结果如下:纯铝熔池添加镁元素的实验结果表明,镁元素的添加促进了FeAl₃相的连续稳定生长,延缓了Fe₂Al₅相的生长;随镁含量的添加,镀层合金层的厚度逐渐减薄。铝硅熔池中添加镁元素的实验结果表明,随着镁含量的添加,合金层厚度先增加后减薄。当熔池中镁含量为2 wt.%时,合金层的相组成为Fe₂Al₅相、FeAl₃相和Al₇Fe₂Si相。当镁含量为2 wt.%以上时,合金层由Fe-Al二元化合物全部转变为Al-Fe-Si三元化合物。在铝硅熔池中添加镁元素,镀层合金层的生长由界面反应控制转变为扩散控制。本工作还利用分子动力学模拟研究了铝熔体中镁含量对体系扩散系数的影响,均方根位移曲线斜率结果表明,随着镁原子增多,熔体原子的扩散系数降低,这与实验中铝熔池内镁含量增多、样品合金层厚度减薄的结果相契合。通过高温氧化性能实验,结果表明,铝熔池中添加0.5 wt.%的镁时,样品的氧化速率最低;当熔池中镁含量添加至1 wt.%以上时,随镁含量的增加,样品的氧化速率上升。热浸镀铝硅样品的抗氧化性能不如热浸镀铝,但在铝硅浴中加入镁后,样品的抗氧化性能明显提高。当铝硅熔池中的镁含量为1.5wt.%时,镀层高温抗氧化性能最佳。总体而言,熔池中添加镁提高了合金镀层的高温抗氧化性能。中性盐雾腐蚀结果表明,熔池中添加镁明显提高了镀铝和镀铝硅样品的耐蚀性能,铝镁合金镀层样品的平均耐蚀性能为纯铝镀层的3.6倍,铝硅镁合金镀层样品的平均耐蚀性能为纯铝镀层的3.7倍。镁元素的添加促进了镀层表面生成致密的腐蚀产物,如Al（OH）₃、Mg（OH）₂、Mg₂Si、FeAl等,致密的腐蚀产物层能够阻止氯离子等其他侵蚀性离子渗透到基体,防止样品表面被继续腐蚀。