锌铝镁合金镀层中铝镁的测定电感耦合等离子体发射光谱法-编制说明

YB/TXXXX-XXXX《锌铝镁合金镀层中铝镁的测定电感耦合等离子体发

射光谱法》行业标准制定编制说明

1工作简况

1.1任务来源

本项目是依据工信部发布2021年第一批行业标准制修订计划通知，由国家钢丝绳

产品质量检验检测中心、冶金工业信息标准研究院等负责制定《锌铝镁合金镀层中铝镁

的测定电感耦合等离子体发射光谱法》行业标准,项目计划编号为2021-0352T-YB,项

目周期为24个月。

1.2标准化对象简要情况

按欧标EN10346-2015的定义，锌铝镁镀层是一种主要成分是锌，此外铝和镁的含

量在一定范围内的三元合金镀层。与热镀锌、镀锌铝、锌铁合金等传统镀层相比，锌铝

镁镀层具有更优异的耐腐蚀性能。由于锌铝镁合金镀层比较薄、致密，不易发生镀层剥

落；腐蚀产物会流动包裹切口，所以对切口和缺陷处保护性能更好；在一些苛刻的腐蚀

环境下（如畜牧业、沿海地区等）也具有良好的耐蚀性；可取代部分要求不高的不锈

钢，或加工后再镀锌等应用场景，可以简化用户的加工工序。因此，锌铝镁合金得到了

广泛的运用。

锌铝镁合金中铝和镁的含量是非常重要的指标，目前采用的分析方法有国家标准

GB/T12689系列，其中GB/T12689.1-2010锌及锌合金化学分析方法第1部分铝量的测

定（铬天青S-聚乙二醇辛基苯基醚-溴化十六烷基吡啶分光光度法、CAS分光光度法和

EDTA滴定法），测定范围0.0003%~30%；GB/T12689.10-2010锌及锌合金化学分析方法

第7部分镁量的测定（火焰原子吸收光谱法），测定范围0.0020%~0.20%；

GB/T12689.12-2004锌及锌合金化学分析方法第12部分铅、镉、铁、铜、锡、铝、砷、

锑、镁、镧、铈量的测定电感耦合等离子体-发射光谱法，铝的测定范围0.0005%~12.0%，

镁的测定范围0.005%~0.5%。鉴于标准发布时，市场主要的产品为锌锭、热镀锌合金和

压铸锌合金，以上分析方法标准当时能够满足产品的分析。

随着我国制造业的发展，大跨度跨海大桥的出现，汽车防腐性能的提高，对相应的

钢丝和钢板的表面镀层的防腐性能的要求也越来越高。传统的桥梁缆索用钢丝和车用钢

板其防腐性能主要依靠表面的纯锌或锌铝镀层，其性能已经不能满足现有桥梁和汽车制

造业设计的要求。锌铝镁合金可以作为高强度桥梁缆索钢丝和车用钢板的表面镀层，其

具有比锌铝合金镀层、以及纯锌镀层钢丝更优良的耐腐蚀性能，同时可以显著提高桥梁

缆索用钢丝和车用钢板耐应力锈蚀和耐疲劳腐蚀性能。

由于锌铝镁合金镀层是一种近年来才出现新型镀层产品，其中有些产品镀层铝含量

高达10%，镁含量高达3%，目前没有相关的分析方法及文献报道。目前国内外锌铝合金

产品对于原材料锌铝合金检测方法为GB/T12689.1-2010和ISO1169:2006，但对于热镀

后产品镀层中铝含量测定均不适用，在现行钢丝产品标准GB/T20492-2006、

YB/T4165-2018中的附录给出了钢丝镀层中铝含量的测定，以确保产品的质量。但局限

于某一产品，且方法不统一。如GB/T20492-2006对于钢丝制样的量统一为6根5cm，未

考虑规格变化镀层厚度的差异和镀层级别变化。所以制样的量无法保证在测定方法的设

计范围内，故出现试验失败甚至无法进行测试最终结果。YB/T4165-2018等标准中确保

了钢丝制样量的方法，但仅限于钢丝产品，且铝量测定范围针对锌-5%铝-稀土合金、锌

-10%铝合金，而15%铝-锌合金不在其测量范围内。本标准设计范围包括了上述三种合金

镀层类别，且考虑到了不同形状的产品、不同镀层厚度的制样方法，拓宽了适用范围及

测定的成功率和准确度。

本标准的标准化对象是锌铝镁合金镀层产品上镀层中铝镁含量的测定方法。在国内

没有对应标准的情况下，通过制定本标准规范测定锌铝镁镀层中铝镁含量的试验方法，

确立锌铝镁合金镀层钢丝耐腐蚀性能的量化指标，通过试验数据分析，确定锌铝镁镀层

钢丝的镀层性能的技术指标，从而对这方面进行质量控制。该方法标准退镀时间较短，

方法操作简便，检出限低，线性范围宽实验效率较高，结果准确精准，再现性强，所用

的试剂较少，环保科学高效，方便后续的应用推广。

1.3主要工作过程

起草(草案、调研)阶段:工作计划下达后，2021年3月由国家钢丝绳产品质量检验

检测中心、冶金工业信息标准研究院等起草单位成立了起草工作组，国家钢丝绳产品质

量检验检测中心负责组织牵头等工作。工作组对国内外锌铝镁合金镀层产品技术现状与

发展情况及合金中铝镁含量的测定方法进行全面调研，同时广泛搜集相关标准和国内外

技术资料，进行了大量的研究分析、资料查证工作，结合实际应用经验，进行全面总结

和归纳，在此基础上编制出《锌铝镁合金镀层中铝镁的测定电感耦合等离子体发射光谱

法》行业标准制定草案初稿。经工作组及有关专家研讨后，对标准修订草案初稿进行了

认真的修改，形成了标准征求意见稿及其编制说明等相关附件，报全国钢标委盘条与钢

丝分委员会秘书处。

为使制定后的标准能更好地反应国内锌铝镁合金镀层中铝镁含量的测定方法的使

用现状和发展趋势，适应国内热浸镀防腐等行业的对锌铝镁合金镀层中铝镁含量的测定

方法的要求，提高标准的适用性，在以上准备工作的基础上，2023年7月15日提出《锌

铝镁合金镀层中铝镁的测定电感耦合等离子体发射光谱法》行业标准的征求意见稿。由

全国钢标委盘条与钢丝分委员会秘书处将标准征求意见稿和编制说明发送到盘条与钢

丝分委员会委员及有代表性的标准相关方广泛征求意见，同时在《钢铁标准网》网站上

公开征求各方意见；

征求意见阶段:

审查阶段:

报批阶段:

1.4主要参加单位和工作组成员及其所做的工作

本标准由国家钢丝绳产品质量检验检测中心、冶金工业信息标准研究院等共同起草。

主要成员:XXXX、XXXX

所做的工作:XXXX任工作组组长，主持全面协调工作，负责对各阶段标准的审核;

XXXX为本标准主要执笔人，负责本标准的具体起草与编制;XXXX负责国内外相关技术文

献和资料的收集、分析及资料查证，对锌铝镁镀层中铝镁含量的检测技术的方法原理，

校准规范等进行总结和归纳;XXXX负责对国内外锌铝镁镀层中铝镁含量的检测技术的现

状与发展情况进行全面调研，XXXX负责对各方面的意见及建议进行归纳、整理。

2标准编制原则

本标准在制定过程中，遵循“面向市场、服务产业、自主制定、适时推出、及时修

订、不断完善”的原则，注重标准制订与技术创新、试验验证、产业推进、应用推广相

结合，本着先进性、科学性、合理性和可操作性，以及标准的目标性、统一性、协调性、

适用性、一致性和规范性的原则来进行本标准的制定/修订工作。

本标准在起草过程中主要按GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件

的结构和起草规则》的要求编写。在确定本标准主要检验方法步骤时，综合考虑实验高

效性，结果准确性、精准性、再现性、环保性、科学性，充分体现了标准在技术上的先

进性和合理性。

3主要内容说明

3.1标准主要内容

3.1.1适用范围

本标准规定了锌铝镁合金镀层中铝镁含量测定的电感耦合等离子体发射光谱法的

原理、试剂与材料、仪器与设备、分析步骤、分析结果计算、精密度、质量保证和控制

及试验报告。

本标准适用于钢基产品上锌铝镁合金镀层中铝镁含量检测，铝元素含量测定范围：

0.0005%~15.0%、镁元素含量测定范围：0.005%~5.0%。

本标准适用于团体标准《桥梁缆索用锌铝镁合金镀层钢丝钢丝》中锌铝镁合金镀层

中铝和镁含量测定范围，铝含量4.0%~12.0%、镁含量0.5%~3.0%。

本标准适用于团体标准《锌铝镁合金镀层钢丝缆索》中锌铝镁合金镀层中铝含量在

4.2~7.2%、镁含量在0.5~2%。

3.1.2规范性引用标准

本标准制定中，引用的标准有GB/T1839钢产品镀锌层质量试验方法；GB/T12689.12

锌及锌合金化学分析方法铅、镉、铁、铜、锡、铝、砷、锑、镁、镧、铈量的测定电

感耦合等离子体-发射光谱法；GB/T6682分析实验室用水规格和试验方法：GB/T

40342-2021钢丝热镀锌铝合金镀层中铝含量的测定；GB/T8170数值修约规则与极限数

值的表示和判定。

3.1.3定义

本标准没有需要界定的术语和定义。

3.1.4原理

通过褪镀液将钢基产品表面的锌铝镁合金镀层溶解下来，用电感耦合等离子发射光

谱测试溶液中的铝、镁含量。

不同元素的原子在激发或电离时可发射出特征光谱，特征光谱的强弱与样品中原子

浓度有关，即可测定各元素含量。溶液中铝含量除以钢基产品褪镀前后的重量差即为镀

层中铝含量，溶液中镁含量除以钢基产品褪镀前后的重量差即为镀层中镁含量。

3.1.5仪器和设备

电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-AES）、分析天平（精确到0.0001g）、马弗炉、

烘箱、干燥器。

3.1.6分析步骤

锌铝镁合金镀层试料量应控制在0.4g~0.8g内，各类样品按以下方式计算制取试样。

试样溶解后验算试料量超过此范围的应重新制样。

钢丝样品按公式（1）长度剪取试样，试样褪镀时可卷曲。

钢管样品按公式（1）长度剪取试样，或按公式（2）面积切取长方形试样，试样褪

镀时可切开管圈。

钢板样品按公式（2）面积切取长方形试样，或按公式（3）直径切取圆形试样。

其他型材样品按公式（2）面积切取试样。

L(0.6105)/(dG)……………（1）

S(0.6104)/G……………（2）

D（40.6104）（/G）……………（3）

式中：

L——切取试样长度，单位为厘米（cm，计算结果保留整数）；

d——样品直径，单位为毫米（mm）；

G——样品镀层重量，单位为克/平方米（g/m2）；

S——切取试样面积，单位为平方厘米（cm2）；

D——切取试样直径，单位为厘米（cm，计算结果保留整数）。

以上各类试样应在完好的样品上制取，表面不应损伤，试样褪镀时可再分若干份。

试样钢基体裸露面积不应超过溶解面积的20%，否则应贴透明胶等密封处理到溶解面积

的20%以下。对不参与反应或不计入面积内的镀层面贴透明胶等密封处理。

本标准对线材、管材、板材及型材制样给出了3种不同的制样计算公式，其原理根

据试料量控制在0.4g~0.8g内，以0.6g中位值为标准计算出不同形状的产品取样的长

度或面积或直径，可操作性较强，计算所得的试样量合理。拓宽了适用范围及测定的成

功率和准确度。根据上述的方法取样后试样溶解后验算试料量在0.4g~0.8g内的概率较

高，偶尔超过范围，经过一次调整，就可以控制在所需的试样的范围内，当试样中的铝

镁含量较高时，我们可以减少取样量，控制在接近0.4g的范围内；当试样中的铝镁含

量较低时，我们可以适当加大取样量，控制在接近0.8g的范围内。

试样表面先用适宜的清洗液（如丙酮、正庚烷、汽油等）清洗干净并晾干，再用无

水乙醇擦净试样并用电热风吹干，称重得m1，精确至0.1mg，随后放入100mL褪镀溶

液中褪镀，再用蒸馏水洗净试样，再用无水乙醇擦净试样并用电热风吹干，称重得m2，

精确至0.1mg,合金镀层重量为m1-m2，随后把褪镀液移入100mL容量瓶中，以水稀至

刻度，摇匀备用。

按公式（4）计算试料质量

△m=m1-m2……………(4)

式中：

△m——锌铝镁合金镀层重量，单位为克（g）；

所得结果保留5位小数，按GB/T8170修约。

为了解决溶样时不可避免的从钢基体溶解下来的铁被计算在试料总质量里，这里引

入了试料质量计算公式，增加了根据溶样时间和反应面积计算铁量的项。钢基体在盐酸

缓蚀液中腐蚀速率40g/m2·h是根据《材料开发与应用》2005年12月第20卷第6期

《高效盐酸缓蚀抑雾剂的研究》和长江大学工程技术学院《容量法与失重法测定碳钢腐

蚀速率的比较研究》等有关资料以及大量的实验数据适当取大值而确定的。《金属制品》

期刊中有关报道该试验方法中溶解下来的铁含量占镀层1.6%以上，其只考虑了锌铝合金

原料中的含铁量最多0.075%，而实际生产中特别是双镀法生产的产品，从热镀锌锌层结

构中可知镀层必然存在锌铁合金层，与钢基体紧邻的粘附层其铁含量20.5%~28%，与粘

附层紧邻的栅状层其铁含量7.0%~11.5%，锌层中锌铁合金层占比在20%~70%，其后继镀

锌铝合金时由于分子热运动镀层中铁元子还会向镀层内扩散。所以镀层中固有的铁含量

不应扣除。

另考虑到镀层偏心、不均引起反应未结束时局部钢基体先暴露了，其往往只是点和

线的状态，这部份的溶铁的时间和面积相较于直接暴露的钢基体要小的多，腐蚀速率上

已取偏大值就足够了。

根据镀层的重量和大约的铝、镁含量粗略估算出待测试样上机待测溶液的Al浓度、

Mg浓度和Zn浓度。标准曲线中应加入中位值锌基体溶液，以保持基体的匹配，从而消

除基体对结果的影响，然后再加入Al和Mg混合标准溶液。Al和Mg混合标准系列溶液

中元素的浓度根据实际情况选择。可根据实际样品情况适当调整Al和Mg混合标准系列

溶液的浓度。

本标准不指定特殊的分析线，推荐使用的Al分析线为394.4、Mg分析线为279.0。

在使用时，应仔细检查谱线的干扰情况。

锌铝镁合金镀层的原材料中的中Cd、Cu、Fe、Pb、Sb、Sn含量均在0.1%以下，故

形成的镀层中的Cd、Cu、Fe、Pb、Sb、Sn含量均较低，不干扰镀层中Al、Mg的测定。

镀层中Al、Mg含量较高，主要考虑Al和Mg之间相互干扰的情况的发生。经试验论证

本标准锌铝镁合金中Al、Mg互相不干扰测定。（详见4）

3.1.7分析结果的计算

根据校准曲线，将试液的净强度或净强度比转化为相应被测元素的浓度，以µg/mL

表示。

被测Al铝元素的含量以质量分数WAl计，数值以%表示，按下列公式（5）计算;

(Al0)V

W100………………(5)

Al△m106

被测Mg镁元素的含量以质量分数WMg计，数值以%表示，按下列公式（6）计算;

(Mg0)V

W100………………(6)

Mg△m106

式中：

试液中铝元素浓度的数值，单位为微克每毫升（）

Al————Alµg/mL;

试液中镁元素浓度的数值，单位为微克每毫升（）

Mg————Mgµg/mL;

0————空白溶液中分析元素浓度的数值，单位为微克每毫升（µg/mL）;

V————被测试液体积的数值，单位为毫升（mL）;

△m————扣除褪镀时带入的铁后合金镀层重量，单位为克（g）；

所得结果保留两位小数，按GB/T8170修约，若Al铝元素、Mg镁元素大于1.00%

时表示至小数点后二位。

3.1.8质量保证和控制

质量保证和控制至少采用以下方式之一进行：

分析时，用标准样品或控制样品进行校核；

每年至少用标准样品或控制样品对分析方法校验一次。

当过程失控时，应找出原因。纠正错误后重新进行校核。

3.1.9试验报告

试验报告应包括下列内容：

产品名称；

本文件编号；

试样形状、尺寸；

异形试样表面积计算方法；

分析结果及其表示；

测试过程差异情况；

测试过程中观察到的异常现象；

测试人员和日期。

3.2主要技术差异

无。

4主要试验(或验证)情况

本标准方法检测Al和Mg元素含量的检出限。

以不溶解锌铝镁合金镀层的褪镀液溶液为空白溶液测定11次的标准偏差的3倍所

对应的浓度作为检出限。试验测定Al元素的检出限为0.0004μg/mL，Mg元素的检出限

为0.0014μg/mL。均低于本标准设定的检出限，因本标准的检测对象为锌铝镁的合金镀

层，合金镀层中的铝镁为添加的主要合金元素，均不会太低，所以本标准就沿用了GB/T

12689.12《锌及锌合金化学分析方法铅、镉、铁、铜、锡、铝、砷、锑、镁、镧、铈

量的测定》标准中Al和Mg元素含量的检出限。

镀层褪镀液中锌基体干扰情况的验证。

镀层褪镀液中锌为基体元素，铝和镁为添加的主要合金元素，基体干扰情况的验证方法

如下，吸取（0、1.0、2.0、3.0）mL锌基体溶液于100mL容量瓶中，加入1mLAl、

Mg标准储备液，用退镀液稀释至刻度，摇匀待测，实验结果如表1。

表1基体干扰实验/（μg/mL）

加入锌基体量/mL

待测元素

0123

Al浓度10.019.99810.029.687

Mg浓度10.0210.019.6839.721

实验结果表明锌基体对铝镁的测定有一定的影响，因此本文采用加入锌基体，消除

基体影响的方法。

五、标准中涉及专利的情况

本标准不涉及专利问题。

六、预期达到的社会效益、对产业发展的作用等情况

在国内没有对应标准的情况下，通过制定本标准确定测定锌铝镁合金镀层中铝镁的

试验方法。规范测定锌铝镁镀层中铝镁含量的试验方法，确立锌铝镁合金镀层钢丝耐腐

蚀性能的量化指标，通过试验数据分析，确定锌铝镁镀层钢丝的镀层性能的技术指标，

从而对这方面进行质量控制。该方法标准退镀时间较短，实验效率较高，结果准确精准，

再现性强，所用的试剂较少，环保科学高效，方便后续的应用推广。

七、与国际、国外对比情况

本标准制定过程中未查到同类国际、国外标准。

八、在标准体系中的位置，与现行相关法律、法规、规章及标准，特别是强制性标准的

协调性

本标准与现行相关法律、法规、规章及相关标准协调一致。

九、重大分歧意见的处理经过和依据

无.

十、标准性质的建议说明

建议本标准的性质为推荐性行业标准。

十一、贯彻标准的要求和措施建议

建议本标准批准发布六个月后实施。

十二、废止或代替现行相关标准的建议

无。

十三、其他应予说明的事项

无。

《锌铝镁合金镀层中铝镁的测定电感耦合等离子体发射光谱法》

行业标准编制工作组

2023年7月12日

YB/TXXXX-XXXX《锌铝镁合金镀层中铝镁的测定电感耦合等离子体发

射光谱法》行业标准制定编制说明

1工作简况

1.1任务来源

本项目是依据工信部发布2021年第一批行业标准制修订计划通知，由国家钢丝绳

产品质量检验检测中心、冶金工业信息标准研究院等负责制定《锌铝镁合金镀层中铝镁

的测定电感耦合等离子体发射光谱法》行业标准,项目计划编号为2021-0352T-YB,项

目周期为24个月。

1.2标准化对象简要情况

按欧标EN10346-2015的定义，锌铝镁镀层是一种主要成分是锌，此外铝和镁的含

量在一定范围内的三元合金镀层。与热镀锌、镀锌铝、锌铁合金等传统镀层相比，锌铝

镁镀层具有更优异的耐腐蚀性能。由于锌铝镁合金镀层比较薄、致密，不易发生镀层剥

落；腐蚀产物会流动包裹切口，所以对切口和缺陷处保护性能更好；在一些苛刻的腐蚀

环境下（如畜牧业、沿海地区等）也具有良好的耐蚀性；可取代部分要求不高的不锈

钢，或加工后再镀锌等应用场景，可以简化用户的加工工序。因此，锌铝镁合金得到了

广泛的运用。

锌铝镁合金中铝和镁的含量是非常重要的指标，目前采用的分析方法有国家标准

GB/T12689系列，其中GB/T12689.1-2010锌及锌合金化学分析方法第1部分铝量的测

定（铬天青S-聚乙二醇辛基苯基醚-溴化十六烷基吡啶分光光度法、CAS分光光度法和

EDTA滴定法），测定范围0.0003%~30%；GB/T12689.10-2010锌及锌合金化学分析方法

第7部分镁量的测定（火焰原子吸收光谱法），测定范围0.0020%~0.20%；

GB/T12689.12-2004锌及锌合金化学分析方法第12部分铅、镉、铁、铜、锡、铝、砷、

锑、镁、镧、铈量的测定电感耦合等离子体-发射光谱法，铝的测定范围0.0005%~12.0%，

镁的测定范围0.005%~0.5%。鉴于标准发布时，市场主要的产品为锌锭、热镀锌合金和

压铸锌合金，以上分析方法标准当时能够满足产品的分析。

随着我国制造业的发展，大跨度跨海大桥的出现，汽车防腐性能的提高，对相应的

钢丝和钢板的表面镀层的防腐性能的要求也越来越高。传统的桥梁缆索用钢丝和车用钢

板其防腐性能主要依靠表面的纯锌或锌铝镀层，其性能已经不能满足现有桥梁和汽车制

造业设计的要求。锌铝镁合金可以作为高强度桥梁缆索钢丝和车用钢板的表面镀层，其

具有比锌铝合金镀层、以及纯锌镀层钢丝更优良的耐腐蚀性能，同时可以显著提高桥梁

缆索用钢丝和车用钢板耐应力锈蚀和耐疲劳腐蚀性能。

由于锌铝镁合金镀层是一种近年来才出现新型镀层产品，其中有些产品镀层铝含量

高达10%，镁含量高达3%，目前没有相关的分析方法及文献报道。目前国内外锌铝合金

产品对于原材料锌铝合金检测方法为GB/T12689.1-2010和ISO1169:2006，但对于热镀

后产品镀层中铝含量测定均不适用，在现行钢丝产品标准GB/T20492-2006、

YB/T4165-2018中的附录给出了钢丝镀层中铝含量的测定，以确保产品的质量。但局限

于某一产品，且方法不统一。如GB/T20492-2006对于钢丝制样的量统一为6根5cm，未

考虑规格变化镀层厚度的差异和镀层级别变化。所以制样的量无法保证在测定方