本文采用真空固态扩散渗的方法对AZ91D镁合金进行表面合金化改性处理,在镁合金表面获得合金化渗层。本文探讨了渗铝层的形成机制以及温度、时间等不同工艺参数对渗铝层结构及性能的影响。试验结果表明,温度在405～445℃之间、保温时间在60～90 min之间和真空度在优于10^-2Pa的条件下都可以得到理想的渗铝层,为镁合金表面合金化改性处理的工艺参数优化提供了依据。实验采用光学金相显微镜（OM）及扫描电镜（SEM）观察不同条件下渗铝层的组织形貌,通过能谱仪（EDS）和X射线衍射仪（XRD）分析其成分和结构特征。结果表明,随扩渗温度和保温时间的不同,渗铝层的化学成分,相结构,组织形貌及厚度均发生相应的变化,但所有渗层结构均匀致密,与基体结合良好;渗铝层主要由金属间化合物β-Mg₁₇Al₁₂相组成。显微硬度分析结果表明,渗铝层中金属间化合物的存在提高了试样表面的显微硬度值。表面硬度的提高有利于材料耐磨性的提高,有利于扩大镁及镁合金的应用范围。全浸实验和电化学腐蚀实验结果表明,渗铝层的存在有效地阻隔了腐蚀溶液与AZ91D镁合金基体的直接接触,从而提高了镁合金基体的耐腐蚀性能。同时发现,渗层表面的完整性对提高镁合金材料的耐蚀性非常重要。本文研究结果表明,真空固态扩散渗铝能够实现AZ91D镁合金的表面合金化,获得理想的渗层,有效提高镁合金的表面硬度和耐腐蚀性能,为改善镁合金耐腐蚀性能,探索了一条新的途径。