镁合金是当今社会发展不可或缺的有色金属之一,因其良好的性能而被广泛应用于电子、汽车、生物材料等领域。本文以AZ91D镁合金为基体,采用超声辅助化学镀技术制备镍磷合金镀层,研究了预处理工艺、超声化学镀工艺及热处理工艺对镁合金表面超声化学镀镍磷合金镀层组织结构与性能的影响,并分析了超声在镁合金表面化学镀过程中镍磷合金镀层的生长机理,为镁合金表面防护技术提供实验依据和理论基础。主要研究结果如下:首先,研究预处理中酸洗、活化和预镀时间对超声化学镀镍磷合金镀层性能的影响。结果表明,酸洗时间过长将导致镁合金基体过腐蚀,形成疏松层降低镀层与基体的结合强度;活化时间过短不利于形成均匀致密的氟化镁活化膜,过长将引起氟化镁膜层腐蚀失去活化作用;合适的预镀时间可在活化膜表面制备预镀层,为后续超声镀提供良好的活化基底。预处理的最优工艺参数为酸洗时间3s,活化时间10min,预镀时间15min。其次,设计正交实验,对超声化学镀的工艺参数进行优化。以正交试验镀层的硬度和表面形貌作为评价指标,通过研究施镀时间、温度和p H值三个因素对镀层的性能的影响,得到影响镀层的最大因素是镀液的p H值。通过研究不同镀液p H值对镀层耐腐蚀性的影响,得到p H值为6.0时,镀层的自腐蚀电位比基材正移了0.61V,说明超声化学镀镍磷合金镀层显著提高了镁合金的耐蚀性。最终得到在额定功率120W的超声场辅助下,镁合金超声化学镀的最佳工艺参数是:镀液p H值6.0,施镀温度70℃,施镀时间60min。然后,通过观察不同时间镀层的形貌变化,分析镀层的生长机理。可以得到,镀层生长分为三个时期,0到15min为生长前期,15min到50min为生长中期,50min到75min为生长末期,其中晶胞生长中期为其关键时期。最后,研究了不同热处理温度对超声化学镀镍磷合金镀层性能的影响。结果表明,经350℃×1h热处理后超声化学镀层开始发生晶化转变,在400℃×1h,热处理时硬度达最大约871HV,在350℃×1h热处理时镀层的耐腐蚀性最佳。综合分析,最佳热处理工艺为350℃×1h。