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镁合金因储存量丰富、密度小、比强度与比刚度高、良好的导热性与导电性等而被誉为21世纪理想的工程材料，但镁合金耐蚀性不高、耐磨性不好，力学性能差，制约了其性能优势的发挥。因此，采用表面强化技术以增强镁合金的表面性能具有重要的现实意义。本文以AZ91D镁合金为研究对象，采用532nm绿激光和1064nm红外激光处理工艺，对AZ91D镁合金表面强化，提高镁合金表面性能。 采用532nm绿激光和1064nm红外激光强化AZ91D镁合金表面，研究工艺参数对材料表面硬度、摩擦磨损性能以及微观组织结构的影响;为了进一步研究镁合金的表面强化效果。采用热处理、化学氧化工艺和金属涂层工艺强化AZ91D镁合金表面，研究各种传统表面工艺处理对AZ91D镁合金表面硬度、摩擦磨损性能以及微观组织结构的影响;同时比较各种处理工艺对镁合金的强化效果，为AZ91D镁合金表面强化工艺的选取和推广应用奠定了基础。 实验研究了各种工艺处理后镁合金的组织、结构和性能，并对各种工艺的强化机理进行了理论分析。理论分析表明，激光处理的强化机制主要是细晶强化，合金元素A1固溶度的增加及β相的弥散析出也起着强化作用;AZ91D镁合金晶格常数a值和c值均增大，重熔层的八面体缺陷变少，镁合金的性能更加稳定。c/a值变小，重熔层的塑性形变提高。 化学氧化工艺处理后，镁合金表层氧化层疏松，且强化相不明显;金属涂层处理后的表面平整，致密，β相无明显变化;退火处理后观察到晶粒内部有孪晶组织出现;正火处理时，发现β-Mg17Al12沿晶界不连续析出;淬火处理后，由于过冷度大，合金的形核率大，因此获得非常细小的枝晶组织。 实验研究发现，经激光处理、化学氧化处理、金属涂层处理和淬火处理后，晶粒尺寸有不同程度的减小，起到了晶粒细化的作用;而晶格应变均有所增大。退火和正火处理后，镁合金的晶粒尺寸增大;退火处理对镁合金的晶格应变影响不大;正火处理后镁合金的晶格应变减小。各种工艺处理后镁合金的晶格常数均增大，重熔层的八面体缺陷变少，镁合金的性能更加稳定。