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镁合金因其质量轻、比强度高等一系列优点，在航天航空、汽车、电子3C产品等领域有着广泛的应用，但是镁的电极电位低，易发生腐蚀，从而制约了镁制品在工业中的大幅推广与应用。对镁合金进行表面防护处理可以有效地提高其耐腐蚀性能，其中化学转化/喷涂处理工艺以其设备简单、易于自动化生产、成本低而被广泛应用。传统的铬酸盐转化处理由于对人体及环境有害而被限制使用，实现无铬化学转化是当前社会发展的必然要求。其中钛锆转化膜技术以其显著的绿色环保且性能优良特性，被认为是最有希望替代铬酸盐转化膜的工艺之一。本文在课题组前期研究的铝合金表面有色钛锆转化技术的基础上，首先探索了镁合金表面制备有色钛锆转化膜工艺的可行性，优化了室温下可在镁合金表面形成均匀致密的金黄色环保型钛锆转化膜技术及其配方，对膜层组织和性能进行表征，并探讨了成膜机理。通过尝试性实验证实了镁合金表面有色钛锆转化膜制备工艺的可行性，进一步通过正交以及单因素实验确定该体系的较优配方和工艺：H2TiF60.5g/L、H2ZrF61.5g/L，有机酸1.5g/L，最佳成膜pH=2.2~2.5，最佳成膜时间为3min。决定膜层有无颜色的关键因素是有机酸和H2TiF6，转化液中必须有这两种组分同时存在才可使膜层着色，但H2TiF6的浓度不能过高。在较佳成膜时间下（约3分钟）膜层颜色均匀，呈金黄色。成膜初期（<1分钟）膜层颜色不显著，但时间过长，膜层颜色加深且出现挂灰现象。利用SEM、EDS、XPS、FT-IR等对转化膜的微观形貌、截面、组成成分等进行表征。该钛锆转化膜均匀致密，存在一些细小的微裂纹。转化膜组成元素包括Mg、C、O、Ti和Zr等，主要由Mg(OH)2、MgO、TiO2、ZrO2、MgF2以及有机络合物组成。转化膜有色是因为有机酸水解后与Ti4+离子生成有机络合物所致。AZ91D镁合金基体的腐蚀电位为-1.53V，自腐蚀电流密度为93.72μA/cm2，而转化膜的腐蚀电位为-0.37V，自腐蚀电流密度为1.074μA/cm2。交流阻抗测试表明转化膜的总阻值从基体的212Ω·cm-2升高到1597Ω·cm-2。经转化处理制备的有色钛锆转化膜可以显著降低镁合金基体的腐蚀速率，明显提高镁合金基体的耐腐蚀性能，从而能有效地保护镁合金基体。