由于镁合金具有密度小、散热性好、比刚度高、电磁屏蔽性好、可回收性优良等一系列物理及力学方面的优势，已经在汽车、3C、航空航天等工业上广泛应用。然而，由于镁合金的耐蚀性较差，已经成为阻碍其进一步发展的障碍。表面涂层是一个简单而成本较低的防腐方法。目前，已经发展了很多种镁合金表面处理方法。对于镁合金而言，这些方法中可以分为两类，一类已经在生产中大量应用，比如化学转化及有机涂层，另一类仅有很少的工业探索应用或还在实验研究阶段。在化学转化及有机涂层的方法中，实际生产中的各种因素对其有着明显的影响，目前还没有对这些因素的影响行为进行系统地研究。因此有必要系统地研究生产过程中的典型因素对它们的影响，以期为实际生产中产品表面处理改善提供理论依据及数据支持。本文通过体视显微镜、3D光学轮廓仪、SEM、EDS、XRD、FTIR、计算机模拟、极化曲线、盐雾试验及附着力测试等方法，系统地研究了生产过程中的压铸离型剂、压铸模具填充位置以及表面处理不同过程中模拟人体汗溶液污染对镁合金表面化学转化及有机涂层的影响行为，讨论了不同因素的影响机理。压铸时模具型腔表面喷涂不同量的离型剂对样品表面化学转化处理及有机涂层有明显影响。化学转化处理后，两种样品在宏观形貌上产生明显的色差，喷涂较多样品（命名为B样品）表面比喷涂较少样品（命名为A样品）表面呈现白灰色。微观分析发现样品表面化学转化处理后仍然有离型剂残留。而A样品表面呈深灰色，微观分析表明表面生成了非常致密的、连续的化学转化处理膜。极化曲线、析氢腐蚀及盐雾腐蚀实验都证明喷涂较多离型剂的B样品化学转化处理后的耐腐蚀性相对A样品差得多。有机涂层附着力分析发现，A样品表面的致密的转化膜增强了有机涂层的附着力，而由于B样品化学转化处理后表面仍然残留了离型剂的碎片，因此影响了有机涂层的附着力，出现不同程度的脱落现象。对于形状复杂的压铸样品，内部的微孔缺陷密度与模具的填充位置有密切的相关性。在不同的位置上微孔密度也不尽相同，这些位置与压铸填充的先后顺序有关，在填充的近浇口位置处微孔含量较低（命名为#1样品），而在填出的末端，即排气孔位置微孔的含量相对较高（命名为#2样品）。微孔形成机理有：a）压铸过程中的气体卷入；b）熔融的镁合金注射进模穴内部时，含有离型剂的稀释水爆炸式的膨胀；c）金属凝固过程中的收缩。由于#2样品中含有较明显的微孔，导致化学转化膜不连续，从而降低了其耐腐蚀性能。最终，由于#2样品的微孔缺陷，其表面的有机涂层的附着力也大大降低。通过研究模拟人体汗溶液在压铸AZ91D镁合金样品表面处理不同阶段的污染实验对有机涂层的起泡行为的影响，发现在实验室加速环境实验和自然天气环境实验中，起泡现象只发生在涂装之前表面被污染的样品上。而且泡出现在被污染的界面上，这是因为污染的位置上有机涂层的附着力完全消失。泡的特征和形成机理与样品的实验时间及条件有关，在高温高湿环境实验的初期，模拟的人体汗通过吸水作用，导致有机涂层与基材的附着力消失，同时膜层的压应力引起涂层的隆起。随高温高湿环境实验时间延长，AZ91D镁合金和涂层的界面上逐渐吸收水分，在污染的位置形成含氯离子的溶液，在较长时间的保存下，使镁合金基材发生严重的腐蚀。在实验后期，泡的内部生成腐蚀产物主要包括MgO, Mg(OH)2和Mg2(OH)3Cl，最终这些腐蚀产物填满埋在泡的缝隙。另外，为了拓展镁合金的引用空间，本文还对压铸镁合金表面金属涂层进行研究。通过电弧热喷涂纯铝的方法在压铸AZ91D镁合金表面沉积涂层后经过热处理可以得到扩散层。扩散层结构明显受热处理的温度和时间的影响。总体趋势是随温度的升高及保温时间的延长，扩散层的厚度逐渐增大。微观结构分析发现热处理后扩散层出现三种情况：a）400℃时，热处理时间较短(1h、5h)时，扩散层为β-Mg17Al12单相层的扩散层结构；b）400℃时，延长保温时间到10h时，形成β-Mg17Al12单相扩散层和(α-Mg+β-Mg17Al12)双相扩散层的双层结构；c）当热处理温度达到镁铝共晶温度437℃时，热处理1h，扩散层为γ-Mg2Al3和β-Mg17Al12两层的结构。三种扩散层的耐蚀性比基体的耐蚀性都有很大提高。其中γ-Mg2Al3扩散层的耐腐蚀性能最好，其次是β-Mg17Al12单相扩散层，然后是(α-Mg+β-Mg17Al12)双相扩散层。在3.5%NaCl溶液中，(α+β)双相扩散层和压铸AZ91D镁合金基体的腐蚀机制相同，属于典型的点蚀，而扩散层β-Mg17Al12和扩散层γ-Mg2Al3属于均匀腐蚀。相对AZ91D镁合金基体而言，三种扩散层的硬度和耐磨性能都有明显的提高。新涂层方法第一次将冷喷涂技术和压铸技术结合在一起，而且已经成功地在压铸镁合金表面制备出了合金层。这一方法的优点在于将喷涂层中形成的表明多孔缺点，在压铸过程中转化为机械链锁，而且压铸的高温熔液使涂层和基材之间产生一定的冶金键作用，这两者促进了涂层在基材的结合强度和可靠性。同时涂层的硬度相对基材的高得多，从而也提供了较好的耐磨性。最重要的是涂层不仅可以明显使AZ91D镁合金基材的腐蚀速率降低，而且还表现出钝化行为在5%NaCl溶液浸泡72h后没有明显的氢气析出。