耐蚀性差是阻碍镁基合金在生物医学领域推广应用的重要原因之一，对镁基合金进行表面改性处理是提高镁基合金耐腐蚀性能的主要方法之一。本课题采用固态粉末包埋热扩渗的方法，对AZ91D镁合金表面进行热扩渗锌处理，目的是改善其耐蚀性。用锌粉作为金属粉末扩渗剂，在不同温度、不同时间条件下对AZ91D镁合金进行表面热扩渗处理。通过对不同条件下形成的扩渗层的形貌、厚度、成分、相组成和在Hank’s模拟体液中的耐蚀性能分析，结合热扩渗原理和渗层形成机制以及渗层对镁合金耐蚀性能的影响的分析，优化镁合金表面热扩渗的工艺参数。主要得出以下结论：（1）在热扩渗温度为360℃～400℃，时间为4～12小时条件下，对AZ91D镁合金进行热扩渗锌处理，能在镁合金表面形成厚度不同，组织成分不同的热扩渗层。（2）扩渗层主要由Mg0.97Zn0.03、MgZn2和Mg组成，并含有少量的Mg7Zn3和Zn。（3）AZ91D镁合金表面热扩渗锌粉时，最适宜的温度为380℃，扩渗时间为4～12小时。并且在380℃、8h条件下得到的扩渗层的耐腐蚀性能最好。（4）热扩渗在AZ91D镁合金表面形成连续的膜层，可以显著地降低镁合金在Hank’s模拟体液中的腐蚀速率，同时提高镁合金在3.5%NaCl溶液中的自腐蚀电位，降低腐蚀电流密度，改善镁合金的耐腐蚀性能。