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利用机械合金化（MA）制备的氧化物弥散强化（ODS）型CoNiCrAlY合金涂层和FeCrAl高温合金广泛应用于高温以及极端恶劣环境中。ODS型CoNiCrAlY涂层以及FeCrAl高温合金表面形成致密、粘结性好的氧化铝层是其抗高温、耐腐蚀的主要原因。此类涂层和合金表面氧化铝的形成机制直接影响氧化层的生长速率、粘结性以及使用寿命,同时合金中的活性元素（RE）Y以及微量元素Ti也会影响甚至改变氧化铝层的生长机制。然而,关于元素Y和Ti对合金以及涂层表面氧化铝形成的影响机制尚存在争议,氧化气氛对合金以及涂层表面氧化铝生长的影响也存在不明之处。本研究试图分析ODS型CoNiCrAlY粘结涂层和FeCrAl高温铁基合金的氧化行为,分析活性元素以及微量元素在氧化过程中的作用,揭示不同的氧化气氛,不同弥散强化相,不同的氧化物弥散相含量对合金以及涂层表面氧化铝层生长机制的影响,从而优化合金和涂层成分,提高合金和涂层的使用寿命,提高能源使用效率。为了研究ODS型高温合金表面氧化铝层的生长机制以及活性元素（Y）和微量元素（Ti）在氧化铝层中的分布以及扩散,本研究采用的是以商业上广泛使用的高温合金PM2000和MA956为模型制备的氧化钇弥散强化高温Fe CrAl铁基合金,而合金涂层采用的是新型的以氧化铝,氧化钇以及氧化铪为弥散强化相的CoNiCrAlY的粘结层。为了研究氧分压对氧化铝层生长的影响,试验采用多种气氛包括Ar-20%O2,Ar-4%H2-7%H2O,Ar-4%H2-2%H2O以及Ar-1%CO-1%CO2,氧化温度在1100-1200℃之间。利用热重分析仪（TG）分析合金氧化动力学,扫描电镜（SEM）分析样品断面以及氧化层表面的微观形貌;X-射线质谱仪（EDX）分析活性元素以及微量元素在氧化层中的分布;电子背散射衍射（EBSD）分析氧化铝晶粒的取向以及大小。利用辉光放电质谱仪（GD-OES）分析样品表层成分以及使用二次中子质谱仪（SNMS）分析氧化示踪试验后18O的浓度与分布。利用透射电镜（TEM）和原子探针体成像（APT）分析元素Y和Ti在氧化层中的分布。对于新型的氧化铝,氧化钇和氧化铪为弥散强化相的CoNiCrAlY合金涂层,氧化过程中以2 wt.%氧化铝为弥散强化相的粘结层,表层氧化铝层生长速率低,粘结性能好。以氧化铝为弥散强化相,不仅可以为涂层表面氧化铝生长提供铝源,提高涂层抗氧化性能,还可以有效降低活性元素带来的过度掺杂的风险。利用实验与模拟相结合,从氧化铝层晶界密度,氧化铝层中块状氧化物以及氧沿氧化铝晶界扩散速率方面研究ODS型粘结层具有较低的氧化速率的原因。研究结果表明传统合金涂层氧化速率较高不仅是因为传统合金氧化铝层中的富Y氧化物,还因为氧在传统粘结层表面的氧化铝层中扩散速率高于以氧化铝为弥散强化相的ODS粘结层,导致传统粘结层氧化速率较高,氧化铝层较厚。经循环氧化试验后发现,当弥散强化相氧化钇的含量为2 wt.%时,CoNiCrAlY涂层表面氧化铝粘结性差,氧化铝层脱落较早,使用寿命短。当弥散强化相为1 wt.%氧化钇和1 wt.%氧化铪两种氧化物时,合金粘结层氧化速率快,涂层表面氧化铝层粘结性差,涂层循环寿命短。通过研究高温ODS型FeCrAl合金,发现微量元素Ti以及活性元素Y在1200℃高温氧化时,都会沿合金表层氧化铝晶界向外扩散在氧化铝表面形成富含Ti以及Ti-Y的氧化物颗粒。合金表面的氧化铝层由外生长形成的等轴晶粒和内生长形成的柱状晶粒组成。研究结果表明微量元素Ti的含量为0.02 wt.%时都会在合金表面氧化铝外侧形成等轴晶粒层。微量元素Ti沿晶界向外的扩散过程中,改变氧化铝晶界附近的点阵结构,促进氧化铝外层VAl空位的形成,导致外层等轴晶的生长。同时表层氧化铝中Ti主要分布在氧化铝外层等轴晶晶界上,而活性元素Y分布在整个氧化铝层的晶界。通过分析以Y2O3为弥散强化相的铁基高温FeCrAl合金的氧化结果,发现合金在Ar-20%O2以及Ar-4%H2-7%H2O气氛中氧化速率随着弥散强化相氧化钇含量的增加而增加。活性元素Y含量越高,氧化铝内层柱状晶生长速率越快,同时Y会促进Ti向外扩散,减弱Ti对外生长的影响。活性元素Y在合金表面氧化铝中的作用于氧化气氛有关:1.Ar-4%H2-7%H2O环境中活性元素Y作为电子供体,导致合金氧化速率由外界的氧分压确定。2.在含有Ar-1%CO-1%CO2的气氛中,活性元素Y作为电子受体,导致合金氧化速率与外界的氧分压无关。