目前,国内外对镁合金的表面处理已做了大量研究并取得了很大进展,但是仍存在结合力差、有污染、成本高等不足,离实际应用还有一段距离。因此,一种具有高性能、节能、环保、低成本的镁合金表面处理新工艺有待研究和推广。本课题研究了高能研磨与等温热处理相结合的表面处理新工艺,该工艺使金属粉体处于一种半熔化的状态,结果在AZ31镁合金表面形成熔渗层。而且综合分析了表面处理新工艺及不同研磨时间、不同粉体及不同粉体添加顺序对熔渗层的影响。利用扫描电子显微镜(SEM)及自带能谱仪(EDS)、X-射线衍射仪(XRD)及电化学工作站等手段,分析了熔渗层的表面宏观形貌、层厚、成分分布情况、相组成及耐腐蚀性能。结果表明:采用该种新工艺能在镁合金表面形成连续、致密的熔渗层,且随着高能研磨时间的延长,表面熔渗层的厚度逐渐增加,其厚度可达95μm;熔渗层主要物相由Al、Zn、Mg、Mg7Zn3和少量Mg17A112相组成,且界面结合处无裂纹、间隙等缺陷。腐蚀试验的结果表明:熔渗层的自腐蚀电位比AZ31镁合金材料提高了约2倍;自然环境中放置一年时间,处理后的试样表面未出现腐蚀特征。较优的工艺参数为:研磨时间90min、铝粉与锌粉按2:1混合(9g)、等温热处理温度350℃、等温热处理时间9h。综上所述,高能研磨与等温热处理结合的工艺方法能在镁合金表面形成熔渗层,使镁合金的表面性能得到改善。与传统工艺相比,本文中所使用的工艺方法简便、成本低且绿色环保,因此该种表面处理新工艺具有一定的实用价值和良好的工业应用前景。