Mg-4Y-4Al镁合金具有优异的力学性能,但其较差的耐蚀性能和耐磨性能制约了其进一步的发展和应用。镁合金热扩渗锌工艺相比于金属镀膜、阳极氧化和激光表面改性等表面强化技术,其不仅可以同时改善镁合金的耐蚀性能和耐磨性能,还具有结合力强、工艺简单、污染少和生产成本低等优势,目前镁合金热扩渗锌工艺存在处理温度高、时间长和需气氛保护等缺点。本文针对上述问题,从渗剂组分设计等角度出发,通过添加活化剂KHF₂和促渗剂CeO₂,在传统镁合金渗锌剂基础上进行成分优化设计,在相对较低的400℃和无气氛保护的条件下制备性能优异的镁合金热扩渗锌层。采用光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、能谱仪（EDS）、X射线衍射仪（XRD）、电化学测试、浸泡实验、显微硬度测试和摩擦磨损实验等多种分析手段,研究不同成分渗剂制备的热扩渗锌层的形貌、组织成分、耐蚀性能和耐磨性能等。得出的结论如下:CeO₂添加量对热扩渗锌层的形貌和组织成分具有较大影响。当在渗剂中添加5%活化剂KHF₂和3%促渗剂CeO₂时,可以通过热扩渗锌工艺在400℃-8 h无保护气氛的条件下,在Mg-4Y-4Al镁合金表面形成一层致密均匀的热扩渗锌层。热扩渗锌层主要由MgZn、Mg_0.97Zn_0.03和α-Mg固溶体组成,其中MgZn相的生成焓的绝对值最大。当渗剂中CeO₂添加量为3%时,热扩渗锌层最为致密,厚度也达到最大值约为1200μm;当CeO₂添加量继续增加,热扩渗锌层的厚度和致密性呈下降趋势;当CeO₂添加量达到9%时,热扩渗锌层表面出现大量裂纹和孔洞,表层开始剥落。随着CeO₂添加量的升高,热扩渗锌层的腐蚀电位E_corr和线性极化电阻R_p先增大后减小,腐蚀电流密度I_corr先减小后增大。当CeO₂添加量为3%时,E_corr和R_p最大,I_corr最小。随着CeO₂添加量的提高,热扩渗锌层的容抗弧半径、电荷转移电阻R_ct、感抗R_L和弥散系数n先增大后减小,相位角常数Y₀和电容值C先减小后增大;当CeO₂添加量为3%时,容抗弧半径、R_ct、R_L和n最大,Y₀和C最小,耐蚀性能最好。随着浸泡时间的延长,Mg-4Y-4Al镁合金基体迅速被腐蚀,而热扩渗锌层的存在明显减缓了Mg-4Y-4Al镁合金的腐蚀速度。添加3%CeO₂制备的连续致密的热扩渗锌层可隔离镁合金基体与腐蚀介质的接触,有效阻碍镁合金基体析氢腐蚀的进行,抑制了点蚀的发生;过高CeO₂添加量则会导致热扩渗锌层表面裂纹和孔洞等缺陷的出现,加速腐蚀的进行,导致耐腐蚀性能下降。当渗剂中CeO₂的添加量为3%时,热扩渗锌层的显微硬度提高最为显著,达到最大值(210HV_0.05),约为Mg-4Y-4Al镁合金基体显微硬度值的5倍,这主要和热扩渗锌层中大量MgZn等高硬度金属间化合物有关。添稀土CeO₂添加量为3%时,热扩渗锌层表面摩擦系数在330 g和530 g载荷下均为最小,相比基体降低明显。加3%CeO₂获得的C2热扩渗锌层的磨痕宽度、深度、磨损体积、比磨损率和磨损速度相比于基体的降幅在330 g和530 g载荷下均最大,对基体耐磨性能的提高最为显著。热扩渗锌层在330 g和530 g载荷下的磨损机理均以磨粒磨损和氧化磨损为主,其中CeO₂添加量为3%时获得的C2热扩渗锌层,在两种载荷条件下磨损均最为轻微,耐磨性能最优。