固態(tài)多元共滲表面強化技術(shù)是利用加熱狀態(tài)下金屬原子的滲透擴散作用，將一種或多種金屬元素滲入到金屬工件表面形成一種合金防護層的一類(lèi)化學(xué)熱處理工藝，2008年出版的美國ASTM標準將這種工藝形成的防護涂層稱(chēng)為熱擴散涂層(Thermo-Diffusion Coatings—TDC)。通過(guò)熱擴散涂層處理工藝可以明顯改善金屬材料表面耐腐蝕、耐磨損、抗氧化及抗沖擊等使用性能，有效擴大金屬材料的應用范圍。因此多元熱擴散表面改性及強化技術(shù)是機械制造領(lǐng)域最重要的熱加工工藝和方法之一。

粉末滲鋅就是一種具體的熱擴散表面強化技術(shù)，它是利用加熱狀態(tài)下將鋅元素擴散進(jìn)入鋼鐵構件表面制備Zn-Fe合金保護層的一種化學(xué)熱處理工藝。粉末滲鋅涂層可以有效改善和提高鋼鐵構件表面的抗腐蝕、抗表面氧化及耐磨損性能。

粉末滲鋅熱擴散涂層主要由下列相組成：分布在基體金屬與擴散層邊界區的α相(Zn在Fe中的固溶體，其中溶解度為4.5%，α相為體心立方晶格)、直接在鋼基體上以很窄帶存在的Gamma(γ)相、均勻的柱狀Delta(δ)相和外層Zeta(ζ)相。其中內層γ相是含21%-28%Fe的Fe/Zn合金(Fe3Zn10)、δ相為含Fe8.5%-13%的Fe/Zn合金(Fe11Zn40)和外層 ζ相Fe/Zn合金(FnZn7)，δ相具有較高的顯微硬度，塑性也較好。一般δ相厚度占鍍層總厚的80%，其中含Fe量由里到外、從高到低逐漸變化，涂層較厚時(shí)最外層含Fe約為3%-5%，外層表面沒(méi)有純Zn層(η相) 。

工業(yè)化粉末滲鋅涂層采用以下工藝過(guò)程獲得：將鋼鐵構件、鋅粉及惰性沖擊介質(zhì)混合填充在密封的不銹鋼容器中，并將容器放置在熱處理爐中，在旋轉容器下加熱到360-450oC并保溫一段時(shí)間，利用金屬原子的熱擴散作用，在構件表面形成Zn/Fe合金保護涂層。與傳統的粉末包埋化學(xué)熱處理不同(將構件包埋在粉末中在靜止狀態(tài)下加熱)，工業(yè)化粉末滲鋅過(guò)程是在不斷滾動(dòng)狀態(tài)下進(jìn)行加熱處理，粉末混合物與工件之間的機械摩擦、沖擊作用，不僅有利于新鮮擴散滲劑與被處理界面的緊密接觸，而且使得被加熱介質(zhì)溫度場(chǎng)均勻化、并有效促進(jìn)冶金擴散化學(xué)反應。

目前的工業(yè)化粉末滲鋅涂層不需要惰性氣體或低真空的加熱環(huán)境，一般在大氣環(huán)境下的密封容器中就可以實(shí)現熱擴散涂層加工處理，因而熱處理設備簡(jiǎn)單、成本低，非常適合于復雜形狀鋼鐵構件的大批量加工處理。

必須強調的是：粉末滲鋅涂層在大氣環(huán)境或加速腐蝕試驗環(huán)境下，在早期使用中可能在涂層表面局部呈現褐色斑塊現象，但這種類(lèi)似銹蝕的褐色斑不會(huì )影響涂層的防腐性能(必須與鋼鐵基體的腐蝕區分開(kāi))，這是由于Zn-Fe合金涂層表面Fe離子釋放而產(chǎn)生的氧化物。為避免上述現象，粉末滲鋅熱擴散涂層必須進(jìn)行鈍化后處理(磷鈍化或無(wú)機封閉處理等)。因此，工業(yè)化粉末滲鋅技術(shù)是指包括前處理、加熱滲鋅及后處理等完整工序的一種熱擴散涂層加工工藝過(guò)程。