NiAl金属间化合物高温氧化的研究进展

αT i A l金属间化合物的研究进展3周怀营　湛永钟(广西大学材料科学研究所,南宁,530004;第一作者42岁,男,教授)摘要　综述了T i A l金属间化合物的研究进展.介绍T i A l合金室温脆性的解决办法,对其制备和加工的新工艺进行分类评述,并从基础理论研究、制备与加工新技术、类单晶T i A l及T i A l 基复合材料的研制等方面指出其今后的研究与开发动向.关键词　T i A l;金属间化合物;室温脆性分类号　T G13213+2许多金属间化合物由于具有比重轻、强度高、高温力学性能和抗氧化性优异等特点,而被认为是一种理想的待开发的航空航天用高温结构材料[1].与其他金属间化合物相比,T i A l系由于铝化合物本身所具有的极高的抗氧化性、较高的比熔点、较低的密度以及钛极高的比熔点,而成为近年来人们研究开发的焦点,目前正在研究开发的主要有T i3A l(Α2),T i A l(Χ)和T i A l3(Σ).室温脆性和难加工成形性是其实用化进程上的主要障碍[2].人们经过对T i3A l合金比较全面系统的研究,可以期望它最先接近实用化;T i A l3则由于室温塑性更差,目前只限于在日本、美国和中国等少数国家进行基础性研究.目前,研究的重点主要集中在T i A l合金上,试图通过合金化及热加工等手段来改善其室温脆性问题.1　T i A l金属间化合物室温脆性问题的解决办法T i A l是典型的Betho llide型化合物,任何温度下均呈有序状态.根据A l含量的高低,T i A l合金可分为Χ单相合金(≥49at%A l)和Χ+Α2双相合金(<49at%A l),而Χ+Α2双相合金按组织形态又可分为4类:(1)全片层组织(FL),由较大的层片块组成;(2)近片层组织(NL),由较大的层片块及较细的Χ+Α2等轴晶组成;(3)近Χ组织(N G),由粗大的Χ等轴晶及较细的Χ+Α2混合组成;(4)双态组织(D up lex),为细小的层片块和细小的Χ+Α2等轴晶的混合组织.由于T i A l晶体为面心四方结构(L10型),晶胞c a比值为1102,晶体对称性低,滑移系少,且共价键成分大,电子云分布不均匀,因此室温时呈脆性.目前用于改善T i A l合金室温脆性的方法可归纳为合金化法和热加工法[3].111　合金化法通过合金化来改善ΧT i A l金属间化合物室温脆性,是近年来T i A l合金研究的一个重要方向.目前发展的T i A l基合金的成分为T i(46～52)at%A l(1～10)at%M,其中M为C r,M n,V,M o,T a 等元素中的一种或几种.合金化法改善T i A l合金室温脆性的基本机制为:(1)细化晶粒,以提高合金的延展性;(2)调控合金显微组织,获得具有较大体积百分量的细小的全片层组织,以均衡提高T i A l合金室温拉伸性能和断裂韧性[4];净化合金,降低氧、氮等间隙式杂质元素的含量.近年来,通过添加C r来改善T i A l金属间化合物室温脆性的研究取得了显著的成果.添加C r后,可取代T i A l中的A l,有助于获得低A l的Χ相;同时降低了Α2相的稳定性,使片层Α2相变成粒状,形成了新生的细小的Χ+Α2晶体,因而可显著细化Χ+Α2两相合金铸态组织.K i m[5]认为,同时加入N b和C r对提高T i A l合金性能最为有效.曹名洲等人[6]的研究表明,在T i A l合金中添加M n后,使Χ相晶格a和c轴都减小,并使c a值接近1.M n促使Χ相中孪晶的形成,提高了T i A l合金的室温塑性.B lackburn等人[7]发现适量的V能有效地提高T i A l合金的塑性,并可降低韧脆转变温度.贺连龙[8]的研究表明,T i A l金1999年12月Journal of Guangx iU n iversity(N at Sci Ed)D ec.1999　α3国家自然科学基金(29771009)和广西自然科学基金(9824017)资助项目收稿日期:19990802属间化合物中加入少量Si 可使其电子云对称化,从而提高室温延性.计算结果表明,Si 比M n 的合金化效果更好.最近,有关T i A l 金属间化合物通过添加稀土元素改善室温脆性的研究也取得了长足的进展.刘昌明等人[9]发现N d 可明显增加铸锭柱状晶的长度和减小柱晶直径,同时细化了铸锭中心区的等轴晶粒.添加011at %N d 后,铸锭的平均晶粒尺寸由1400Λm 减小为450Λm .V asudevan 等人[10]在合金中加入014at %E r 后,发现由于形成E r 2O 3弥散粒子,降低了基体中杂质氧的含量,使塑性得以改善.陈仕奇等人[11]发现添加L a 也具有类似的效果.112　热加工法解决T i A l 室温脆性的另一重要途径是通过控制热加工工艺参数来达到的.这一方法的基本原理可归纳为:(1)获得细晶组织,减少滑移长度、增加非滑移系,从而提高塑性;(2)控制工艺参数,减少成分偏析和晶粒大小不均匀性.显微组织是影响T i A l 合金力学性能的重要因素.双态组织有利于提高合金的室温延性,但其高温抗蠕变强度低;而较粗大的全片层状组织具有优良的抗蠕变能力,但室温延性低.因而,为能在保证T i A l 基合金优良的高温力学性能的前提下解决其室温脆性的问题,细化其粗大全片层结构成为了近年来研究者追求的目标[9].K i m [12]报道了用等温热锻工艺可使T i A l 合金晶粒尺寸减小到500～1000Λm ;而采用复合热机械工艺破碎粗大片层组织,可使晶粒尺寸下降到20～30Λm ,从而获得性能优异的细晶组织,极大地改善了T i A l 合金室温塑性.H all 等人[13]研究发现,通过适当的热机械处理可获得具有层片状T i A l (Χ)+T i 3A l (Α2)组织的双相T i A l 合金,其室温塑性比单相T i A l 合金有明显改善.H ana m ura 等人[14]利用快速凝固技术研究了T i A l 基合金的显微组织.结果表明,在104～105K s 的冷却速度下可获得直径为1～3Λm 的细小晶粒,从而使该工艺成为一种解决T i A l 合金室温脆性的可能途径之一.在此基础上,曹名洲等人[15]采用气体雾化法制备了T i A l 合金的微晶粉末,其快冷态主要由Α2相和少量Χ.经900℃,2h 真空退火后,大部分Α2相转变成Χ相,使原来的组织更加细化.此外,蒲忠杰等[16]在同时加入C r 和V 的情况下,将T i A l 合金经1250℃再结晶处理,并适当控制冷却速度,获得了418%的室温延性.2　金属间化合物制备与加工新工艺目前,T i A l 合金尚未进入实用化阶段,但有关其制备技术的研究早已展开.除熔铸、粉末冶金等常规方法外,人们还根据材料自身的特点开发了许多种新的材料成型加工技术.(1)快速凝固法:该法将快速凝固技术与粉末冶金相结合,采用旋转盘雾化法,等离子旋转电极法或气体雾化法制得预合金粉末,而后装入钛合金包套中,经干燥,抽空和密封,再加热挤压成型[1].该法不但明显增加了B ,Si ,V 等溶质原子在基体中的固溶度极限,获得很好的固溶强化和沉淀强化效果,而且通过细化晶粒及第二相粒子,减少成分偏析,提高了强度和塑性.(2)机械合金化反应烧结:通过高能球磨使元素粉末在室温下通过固态反应生成合金粉末,甚至使互不相容的元素形成假合金.通过球磨,使成分分布均匀,晶粒及弥散颗粒比采用快速凝固法更不易长大,获得具有超塑性能的超细晶粒,有利于T i A l 合金室温脆性的改善.机械合金化处理后,T i A l 合金的室温延展性可达5%[17].(3)自蔓燃反应合成法(SH S ):该法利用物质反应热的自传导作用维持燃烧波的传播,使不同物质间发生化学反应,在极短时间内形成化合物.由于以单一金属粉末为原料,不必将材料全部熔化即可合成化合物,克服了金属间化合物制造上的困难.目前采用该法合成的T i A l 金属间化合物经H IP 可以制出致密的烧结坯,且性能和成本均达到了应用要求.(4)超塑性成形技术:超塑性成形技术是利用材料在一定温度和应变速率范围内表现出的超塑性进行材料成形的,其关键是要具有超细晶粒并选择合适的变形速率和变形温度.T i A l 合金超塑性的发现为解决其成形问题提供了广阔的前景.在5×10-5s -1的应变速率下,T i A l 合金晶粒尺寸可达2Λm ,而最大塑性超过了230%[1].3　研究及开发动向(1)基础理论研究.广泛测定T i A l X 系相图,寻找新的合金元素,确定合金的最优成分与组362第4期周怀营等:T i A l 金属间化合物的研究进展462广西大学学报(自然科学版)第24卷　织,以全面提高T i A l合金的综合性能;深入研究合金的塑性变形机理,掌握T i A l金属间化合物的超塑性变形机制,并寻求其实际应用途径;发展一套关于T i A l合金的系统的成分—组织—性能的理论体系.(2)开发制备与加工的新工艺.开发无污染熔炼、制粉工艺,降低氧、氮等杂质元素的有害作用;研究T i A l合金领域热等静压的条件、方式对压块的影响;确定合理的热处理工艺参数,改善合金微观组织,解决其室温脆性问题;利用冲击波、电、磁等手段解决成形问题.(3)类单晶T i A l合金及T i A l基复合材料的研制.研究类单晶T i A l的变形和断裂特征,利用其良好的塑性和高强度、高断裂韧性,在较短时间内能作为高温结构材料获得实际应用.寻找新的高质、价廉的共容增强颗粒,解决与T i A l基体间的相容性问题;加强T i A l基复合材料的优化设计,开发新的复合材料制备技术,为T i A l合金的广泛应用开拓更广阔的前景.参考文献1　曹　阳,李国俊.金属间化合物高温结构材料的研究动向.材料导报,1994,(4):14～182　N obuk iM,H ash i m o to K,T suji m o to K,et al.D efom ati on of T i A l in ter m etallic compound at elevated te mperatures.J Jpn In st M et,1986,50(9):840～8443　刘志坚,曲选辉,黄伯云.粉末冶金法制备T i A l合金的进展.材料导报,1995,(2):23～284　张继,张志宏,邹敦叙,等.T i A l合金细小全片层组织断裂机理.金属学报,1996,32A(10):1044～10485　K i m Y W.O rdered In ter m etallic A ll oys III.Gamm a T itan ium A lum in ides.JOM,1994,49(7):30～396　曹名洲,韩东,周敬,等.含M n的T i A l基合金的组织和性能.金属学报,1990,26(3):A223～A2277　B lackburn M J,S m ith M P.T itan ium A ll oys of the T i A l T ype.U S Pat,4294615.197907258　贺连龙,叶恒强,徐仁根,等.T i A l-V-Si合金中T i5Si3析出相与基体相的取向关系.金属学报,1994,30(4):A145～A1499　刘昌明,李华基,何乃军,等.钕对T i-44A l合金组织和晶粒尺寸的影响.材料工程,1998,(11):20～2310　V asudevan V K,Court S A,Kurath P,et al.Effect of purity on the defo r m ati on m echan is m in the in ter m etallic compound T i A l.Scri p ta M etall,1989,23(6):907～91211　陈仕奇,曲选辉,雷长明,等.T i A l+L a有序合金的室温力学性能.金属学报,1994,30(1):A20～A2412　K i m Y W.Effects of m icro structure on the defo r m ati on and fracture ofΧT i A l all oys.M ater Sci Eng,1995,A192-A193:519～53313　H all E L,H uang S C.Sto ich i om etry effects on the defo r m ati on of binary T i A l all oys.J M ater R es,1989,4(3):595～60214　H anam ura H,Sugai T,T an ino M.R ap idly Q uenched in ter m etallic compounds.T i A l and A l3T i.In:N i ppon Steel,ed.Sin tering′87.Tokyo:E lsevier A pp lied Science Poblishers,1988.617～62815　曹名洲,韩东,张涛,等.快速凝固T i A l基合金微晶的显微组织.金属学报,1992,28(10):A426～A42916　蒲忠杰,石建东,邹敦叙,等.T i A l基合金组织对拉伸性能的影响.金属学报,1993,29(8):A363～A36917　Suryanarayana C,F roes F H.M echan ical all oying of titan ium base all oys.A dv M ater,1993,5(2):96～106D evelop men t of Studi es on Ti A l I n ter metall i csZhou H uaiying　Zhan Yongzhong(In stitute of M aterial Science ,Guangx iU n iversity,N ann ing,530004)Abstract　T h is paper describes the status quo of studies on the T i A l in ter m etallic compound and in troduces the s o luti on s to its room brittle.It als o revie w s the ne w p roducti on and p rocesses by classificati on s. Further research directi on s,such as theo retical research,ne w p rocessing techno l ogies and single crystal like T i A l etc.is po in ted out.Keywords　T i A l;in ter m etallic compound;room brittle(责任编辑　唐汉民)。

Ni A l 金属间化合物的研究概述侯世香,刘东雨,刘宗德,马一民(华北电力大学电站设备状态监测与控制教育部重点实验室,北京102206摘要:综述了N i A l 金属间化合物的力学性能、合金化以及提高强韧性的方法,并对N i A l 合金的制备方法作了介绍,特别是利用电热爆炸超高速定向喷涂技术可原位生成亚微米晶N i A l 金属间化合物及金属间化合物复合涂层。

关键词:N i A l 金属间化合物;力学性能;制备技术;合金化;亚微米晶涂层中图分类号:TG14612文献标识码:A 文章编号:025426051(20070720060205Research O verv i ew of N i A l I n term et a lli c Co m poundHOU Shi 2xiang,L I U Dong 2yu,L I U Z ong 2de,MA Yi 2m in(Key Laborat ory of Conditi on Monit oring and Contr ol f or Power Plant Equi pment ofM inistry of Educati on,North China Electric Power University,Beijing 102206,ChinaAbstract:The mechanical perf or mance,all oying of N i A l inter metallic compound and methods f or i m p r oving the combina 2ti on of strength and t oughnesswere summarized es pecially f or the electric 2ther mal exp l osi on directi onal s p raying technol o 2gy app lied t o for m sub 2m icr on grain N i A l inter metallic compound in situ and the composite coating .Key words:N i A l inter metallic;mechanical p r operty;manufacture method;all oying;sub 2m icr on grain coating作者简介:侯世香(1964.09—,女,河北献县人,博士生,主要从事电热爆炸制备金属间化合物涂层的研究。

摘要：ni-al系金属间化合物具有耐磨损、耐高温、耐腐蚀等性能，是一种极具潜力的涂层材料。

本文着重介绍了ni-al涂层的特点以及应用，对其制备方法进行了简要介绍，对ni-al 涂层的研究进展进行了说明。

关键词：金属间化合物；ni-al涂层；制备方法一、金属间化合物的特点和应用二、ni-al金属间化合物及其涂层制备技术ni-al体系，在室温存在稳定的nia13， ni2a13， nial， ni5a13和ni3a1五种金属间化合物。

将ni-al系金属间化合物用作表面涂层材料，可以充分发挥ni-al系金属间化合物的性能优势，改善材料的耐磨损、耐高温、耐腐蚀等性能。

近年来在高温合金零件的表面防护涂层方面得到较多的应用。

目前，用于ni-al系合金及金属间化合物涂层的制备方法约有十余种，本文仅对物理气相沉积、化学气相沉积、热喷涂、堆焊、激光表面处理和化学热处理方法做简要介绍：（1）物理气相沉积技术。

物理气相沉积技术是指在真空条件下，利用物理的方法，将材料气化成原子、分子或电离成离子，并通过气相过程，在材料表面沉积一层具有特殊性能的薄膜的技术。

其主要包括有真空蒸镀、离子镀、溅射镀膜等3种基本技术。

金属、玻璃、陶瓷等都可以作为物理气相沉积的基体材料。

物理气相沉积具有工艺简单，无污染，膜层厚度均匀，膜层致密、与基体材料附着力强等特点，且工艺过程中温度低，工件畸变小，不会产生退火软化，一般不需要进行再加工。

（2）化学气相沉积技术化学气相沉积是在一定温度下，混合气体之间或混合气体与基体表面之间的相互作用，在基体表面形成金属或化合物等的固态膜或镀层的一种技术。

（3）热喷涂技术。

将待喷涂材料用热源加热到熔化或半熔化状态，再用高压气流令其雾化并喷射于工件表面，从而形成涂层，此种表面涂层制备方法称为热喷涂。

它包括：熔体热喷涂、火焰热喷涂、电能热喷涂和高能束热喷涂。

涂层中存在残余应力是热喷涂涂层的缺点之一。

残余应力是由于撞击基材表面的熔融态变形颗粒的冷凝收缩产生微观应力的累积形成的。

加压燃烧原位合成NiAl连接Ni基高温合金上海交通大学（200030）朱丹平大连铁道学院（116028）刘伟平摘要：使用Ni-Al元素粉末混合压坯，采用加压燃烧合成连接技术，利用Gleeble-1500热力模拟试验机研究了金属间化合物NiAl的原位合成，成功地连接了Ni基高温合金。

对接头进行了拉伸试验。

研究分析了接头界面的金相组织和接头的断裂形式。

关键词：燃烧合成连接 NiAl 金属间化合物JOINING OF NICKEL BASED SUPERALLOYS USING NiAl IN-SITU SYNTHESIZED BY PRESSURIZED COMBUSTIONShanghai Jiaotong University Zhu DanpingDalian Railway InstituteLiu WeipingAbstract In this study, the in-situ synthesis of intermetallic compound NiAl was studied. The pressed blanks of blended Ni-Al elemental powders were synthesized by pressurized combustion synthesis technique. The superalloys based on nickel had successfully bonded on the Gleeble-1500 thermal-mechanical simulation tester. The tensile test of the joint was done. The microstructure of the joint interface was investigated. The fracture of the joint was also analyzed.Key words: combustion synthesis, joining, NiAl, intermetallic compounds0 前言发展新的焊接方法、研究先进材料的连接技术具有十分重要的理论和现实意义。

新型镍基高温合金的高温氧化行为研究作者：周绚来源：《中国科技博览》2016年第06期[摘要]利用扫描电镜、X射线衍射仪等研究了一种镍基单晶合金的短时（小于16h）高温氧化行为。

结果表明：该合金在900～1 100℃空气中氧化时，随着氧化温度的升高和氧化时间的延长，氧化速率增加；合金在900 ℃氧化16h后形成的氧化膜不完整，致密性很低，氧化产物主要为Al2O3、NiO、Cr2O3和 TiO2的混合物；在1000℃氧化16h后形成了完整的、致密性较高的 Cr2O3和 Al2O3氧化膜；在1100℃氧化16h后，氧化层中生成了块状 NiCr2O4尖晶石，局部区域的氧化膜较为疏松，并且伴有部分脱落。

[关键词]镍基单晶合金；短时氧化行为；氧化膜；尖晶石中图分类号：TG132.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）06-0002-01镍基单晶合金具有优良的高温性能，常用来制作航空发动机的涡轮叶片。

氧化性能是考核涡轮叶片材料的一个重要指标，已引起了研究者的高度重视。

目前的研究主要着重于合金的长时氧化行为，然而基于叶片材料的工作特点，其短时氧化行为也具有非常重要的工程应用意义，但有关此方面的研究并不多见，为此，作者研究了法国航空航天研究院研制的MC2镍基单晶合金的高温短时氧化行为，力图为该合金的进一步研究与应用做基础性工作。

1试样制备与试验方法试验用镍基单晶高温合金的主要成分（质量分数/%）为5.0Co，5.0Al，8.0W，2.0Mo，1.0Ti，6.0Ta，7.0Cr，余Ni。

将上述镍基单晶合金试棒用线切割制成15mm×5mm的试样，用砂纸打磨至1000#，然后用乙醇清洗、吹干后置于箱式电阻炉内进行氧化试验，温度分别为900，1 000，1 100 ℃，氧化时间分别为8，12，16h。

用JY5002型电子天平称量试样氧化前后的质量，计算出氧化质量增加；用SSX-550型扫描电镜（SEM）和D/max 2200PC型X射线衍射仪（XRD）对氧化产物进行观察与分析。

表面技术第53卷第1期热喷涂与冷喷涂技术不同加热环境下钛表面Ni/Al涂层制备与高温氧化性李光全，李德元*，张楠楠，范喜宁（沈阳工业大学，沈阳 110870）摘要：目的研究大气与真空加热处理后Ni/Al涂层的金属间化合物析出规律，以及扩散层的生长速度，从而确定涂层的抗氧化性能。

方法分别采用电弧喷涂技术和等离子喷涂技术在纯钛基体表面制备Ni/Al涂层。

将样品分别在大气条件和真空条件下进行加热处理，使Ni/Al涂层原位反应生成Ni-Al金属间化合物，并进行涂层抗氧化性试验。

结果Ni/Al涂层在大气环境700 ℃加热处理后，形成以Al2O3、Ni2Al3和富Al相NiAl3相为主的扩散层；在真空环境700 ℃加热处理后，形成以Ni2Al3、NiAl3相为主的扩散层。

通过扩散反应动力学分析发现，真空热处理比大气热处理后Ni和Al之间的反应扩散系数更高，扩散系数为89.731 μm2/h。

氧化增重试验表明，真空处理后，Ni/Al涂层由于金属间化合物层较厚，且具有大量的高熔点的Ni2Al3相，并且经过800 ℃下氧化200 h后，涂层未发生失效。

结论真空环境下加热处理原位反应后，Ni/Al复合涂层的扩散速率更高，更容易形成Ni-Al金属间化合物，获得更厚的金属间化合物层。

与大气热处理相比，经过真空热处理后的涂层有更良好的抗高温氧化能力。

关键词：Ni/Al涂层；等离子喷涂；电弧喷涂；Ni-Al金属间化合物；高温氧化；热处理中图分类号：TG176 文献标志码：A 文章编号：1001-3660(2024)01-0192-10DOI：10.16490/ki.issn.1001-3660.2024.01.018Preparation and High Temperature Oxidation Resistance of Ni/Al Coating on Titanium Surfaceunder Different Heating EnvironmentsLI Guangquan, LI Deyuan*, ZHANG Nannan, FAN Xining(Shenyang University of Technology, Shenyang 110870, China)ABSTRACT: Arc spraying technology and plasma spraying technology are advanced surface modification technologies, which can effectively improve the comprehensive performance of the substrate in terms of wear resistance, oxidation resistance, and other properties.To study the precipitation law of intermetallic compounds and the growth rate of the diffusion layer of Ni/Al coating after atmospheric and vacuum heating treatment, the oxidation resistance of the coating was determined. Ni/Al coatings were prepared on a pure titanium substrate by arc spraying and plasma spraying. The sprayed samples were placed in an收稿日期：2023-01-12；修订日期：2023-03-18Received：2023-01-12；Revised：2023-03-18基金项目：辽宁省自然科学基金（2022-MS-272）；辽宁省教育厅科研经费项目（LJKMZ20220463）Fund：Natural Science Foundation of Liaoning Province (2022-MS-272); Scientific Research Funding Project of the Education Department of Liaoning Province (LJKMZ20220463)引文格式：李光全, 李德元, 张楠楠, 等. 不同加热环境下钛表面Ni/Al涂层制备与高温氧化性[J]. 表面技术, 2024, 53(1): 192-201.LI Guangquan, LI Deyuan, ZHANG Nannan, et al. Preparation and High Temperature Oxidation Resistance of Ni/Al Coating on Titanium Surfaceunder Different Heating Environments[J]. Surface Technology, 2024, 53(1): 192-201.*通信作者（Corresponding author）第53卷第1期李光全，等：不同加热环境下钛表面Ni/Al涂层制备与高温氧化性·193·SX-6-13 box resistance furnace and a ZK3SJ-4LA high vacuum sintering furnace and heated at 700 ℃for 1, 5, 10 and20 h. The heating rate of SX-6-13 box-type resistance furnace was 10 °C/min, the heating rate of ZK3SJ-4LA highvacuum sintering furnace was 5 ℃/min, and the vacuum degree was controlled in the range of 5.0×10–2-7.0×10–3 Pa.Ni-Al intermetallic compound was formed by in-situ reaction of the Ni/Al coating, and the oxidation resistance of the coating was tested. The sample was cut by wire cutting, the crosssection of the sample was polished with sandpaper, and the microstructure was observed after polishing. The cross-sectional morphology and elemental composition of the coating were analyzed with a scanning electron microscopy (SEM, S-3400) and an energy dispersive spectrometer (EDS, S-3400). The phase composition of the sample surface was tested by X-ray diffraction (XRD).The diffusion layers of Al2O3, Ni2Al3, and Al-rich phase NiA l3 were formed after the Ni/Al coating was heated at 700 ℃in the atmospheric environment. After heating at 700 ℃in the vacuum environment, the Ni2Al3 and NiAl3 phases were the main diffusion layers, and the intermetallic compound layer was thick and uniform. Through the analysis of diffusion-reaction kinetics, it was found that the diffusion coefficient (K) of Ni-Al coating was 52.108 and the diffusion reaction kinetic index (n) was 0.642 in two different environments. The diffusion coefficient (K) of the Ni-Al coating during vacuum heat treatment at 700 ℃was 89.731, and the diffusion reaction kinetic index (n) was 0.488. The diffusion rate of the Ni/Al composite coating in a vacuum environment was higher, and the thickening rate of the intermetallic compound layer was faster. Under vacuum conditions, it was easier for Ni and Al to diffuse in situ to form intermetallic compounds.The oxidation weight gain test showed that the Ni/Al coating after vacuum treatment had better high-temperature oxidation resistance due to the thicker intermetallic compound layer and a large number of high melting point Ni2Al3 phases.After oxidation at 800 ℃for 200 h, the coating was not found to fail. The diffusion rate of the Ni/Al composite coating after heating treatment in a vacuum environment is higher, and it is easier to form Ni-Al intermetallic compound and obtain a thicker intermetallic compound layer. The reaction of Al atoms in the intermetallic compound layer with oxygen atoms in the atmosphere will also form alumina with high-temperature oxidation resistance. The high-temperature oxidation resistance is significantly improved due to the combined effect of alumina and thicker intermetallic compounds. Compared with atmospheric heat treatment, the coating after vacuum heat treatment has better high-temperature oxidation resistance.KEY WORDS: Ni/Al coating; plasma spraying; arc spraying; Ni-Al intermetallic compounds; high temperature oxidation; heat treatment钛及钛合金具有密度低、强度高等优异性能，被广泛应用于航空航天、化工、船舶等领域。