本发明涉及基于蒸汽作用的金属材料表面改性方法及设备。本发明的表面改性方法利用金属材料如铝、镁、钛等与H2O反应的化学特性，以饱和蒸汽或过热蒸汽为作用介质，在基体表面原位合成功能薄膜。本发明技术的显著特点是节水、减排、环保和高效，尤其是能以水作为主要的甚至唯一的工艺原料，具有污染物“零涉及”、“零排放”的优点。本发明设备由蒸汽发生器、蒸汽分配器、反应舱、集液罐、载件台及驱动电机等组成，具有安全可靠、结构简洁、使用方便等优点。利用本发明技术和设备对金属材料进行表面改性处理，可在获得高质量处理效果的同时，彻底消除现有技术对生态环境和人类健康的潜在危害，实现真正意义上的清洁生产。