镁合金是一种质轻、比强度和比刚度高、抗冲击和抗压缩能力良好的环保工程材料,是海洋装备制造业节能减排和轻量化发展的首选,被誉为21世纪“绿色金属”材料。然而,镁元素的化学活性高,其合金在热力学上是非常不稳定的,在潮湿空气或中性、酸性溶液中,特别是含有氯离子的环境中极易受到腐蚀。提高镁合金耐蚀性的方法有很多,其中表面转化膜是一种经济环保的方法之一。本文将对AZ91D镁合金三价铬转化膜的预处理、成膜及耐蚀性能等方面详细阐述。使用AZ91D镁合金为试样,Surtec@650商业溶液为成膜试剂,以开路电位、电化学阻抗以及动电位极化作为耐蚀性评价指标。从预处理、成膜时间及温度等方面,根据不同成膜时间下的转化膜成膜工艺得到成膜温度40℃、反应时间为120 s时的成膜效果最佳。对成膜前后的二次相粒子进行SEM分析,发现成膜后表面存在裂纹,影响镁合金的耐蚀性。裂纹主要是存在于二次相与基体的边界处。对比EDS成分分析发现,成膜后在二次相颗粒附近的Cr3+与Zr4+含量明显过低,说明在二次相处的膜层较薄,在交界处断层造成了部分裂纹,这会对三价铬转化膜的寿命产生一定的影响。使用电化学方法,采用三电极体系,通过开路电位、动电位极化、电化学阻抗谱的方法测得了成膜时间在300、600、900 s的镁合金三价铬转化膜的耐蚀性能,膜层耐蚀性较未成膜有所提高,但是成膜时间对膜层耐蚀性影响不大。XPS证明制备的三价铬转化膜中铬与锆的原子比约为0.5,主要成分为Cr（OH）3、Cr2（SO4）3、Cr F3和Zr O2（含量分别为24、2、6和68 at.%）。将预处理中的碱洗酸洗溶液通过添加Mg SO4、改变Na OH浓度、添加Na CO3、使用有机酸（乙醛酸）采用SEM分析转化膜的预处理前后的表面形貌,结果表明添加Mg2+对于酸洗反应的表面抑制程度较低、表面破坏程度减少不明显。弱酸在酸洗过程中对表面破坏少,能够很大程度保护表面质量。经过分析得到预处理工艺为:碱洗过程:10 g/L Na OH+5 g/L Na2CO3溶液,10 min,60℃;酸洗过程:12.5 g/L NH4HF2+3.5 g/L C2H2O3·H2O,10 s,常温;活化过程:20 wt.%Na OH,30 min,常温。