镁合金具有比强度高、比刚度大、比重小和铸造性能好等特点，在航空航天、军工和汽车等领域得到广泛应用。但镁合金化学性质非常活泼，而所形成的氧化膜疏松多孔，在实际应用中容易发生腐蚀而破坏，极大地限制了镁合金的应用。化学转化是一种比较常用的镁合金表面处理方法。本课题研究了用化学转化法在AZ91D镁合金表面制备一层钙系磷化膜的磷化配方和工艺参数，在提高镁合金耐腐蚀性能的同时具有绿色环保、操作简单和成本低廉的特点。采用扫描电子显微镜（SEM）、能谱分析（EDS）、X射线衍射（XRD）、极化曲线、全浸泡腐蚀试验和电化学交流阻抗谱（EIS）等方法对所制备的镁合金磷化膜微观形貌、相组成和耐腐蚀性能进行了分析，确定镁合金磷化处理的最优配方。（1）本课题系统的研究了AZ91D镁合金表面钙系磷化膜的制备工艺，以25g/l Ca(NO3)2和25g/l NH4H2PO4的混合溶液作为磷化处理液，讨论不同工艺参数如溶液pH、磷化温度和磷化时间，对磷化膜层形貌及耐腐蚀性能的影响。最终确定了磷化膜制备的最佳工艺参数为：溶液pH为3、磷化温度为40°C、磷化时间为20min。（2）进一步研究表明磷化过程中添加剂的加入对镁合金磷化膜的组成与结构有很大的影响。本实验选择三乙醇胺作为添加剂，实验中讨论了三乙醇胺添加量对磷化膜耐腐蚀性能的影响，通过对所制备的磷化膜的微观形貌和耐腐蚀性能的对比，确定了三乙醇胺的最佳浓度为1.4g/l。（3）磷化膜层由片状物质紧密排列而成，对镁合金很好的覆盖作用，加入三乙醇胺之后磷化膜片状物质明显得到细化，致密度提高；从断面观察可以看到磷化膜能够比较均匀的覆盖在镁合金表面并呈现一定厚度，厚度约为10μm。能谱分析显示镁合金钙系磷化膜主要由Ca、P、O三种元素组成。X射线衍射分析表明磷化膜结晶性良好，没有其他杂质元素存在，磷化膜的主要成分为CaHPO42H2O。（4）极化曲线分析、全浸泡腐蚀试验和电化学交流阻抗分析结果表明，磷化处理能够有效地提高镁合金的耐腐蚀性能，磷化过程中加入三乙醇胺可以在普通磷化处理的基础上更进一步提升镁合金的耐腐蚀性能。