高Nb-Ti Al合金由于具有低密度、高比强度、比刚度、良好的抗蠕变和耐高温疲劳性能等,作为新一代轻质高温结构材料,在航空航天领域具有重要的应用前景。然而,Ti Al合金在其服役温度时抗氧化性能急剧下降,阻碍了其实际工程应用。块体材料合金化法和表面改性法是提高合金高温抗氧化性能的两种途径。相比于合金化法,表面改性法在改善基材合金高温抗氧化性能的同时不影响基材力学性能,因此,成为国内外研究的热点。本文利用等离子表面冶金技术在高Nb-Ti Al合金表面制备Cr层、CoNiCrAlTaY层及Cr/CoNiCrAlTaY复合层,对改性层物相结构、成分分布、结合力进行了研究;通过900℃初期氧化、等温氧化实验,研究了氧化过程中氧化物形成与生长、涂层形貌与组织、界面物相、层/基元素扩散以及结合力等,探讨了其高温抗氧化机制。主要研究内容和结果如下:（1）利用等离子表面冶金技术在高Nb-Ti Al表面制备Cr涂层,该涂层由梯度扩散层和沉积层组成,层/基结合力高达～140N。在900℃氧化后生成的Cr₂O₃覆盖在整个表面,与未涂层的高Nb-TiAl合金基材相比,显著降低了氧化增重速率;且由于元素间互扩散,氧化膜和基体的结合力高达～59 N,表明Cr涂层能有效改善该合金的抗氧化性能及层/基结合性能。（2）在850℃制备CoNiCrAlTaY涂层,其结合力在～172 N。900℃等温氧化初期主要生成Al₂O₃和Cr₂O₃相对基体形成保护作用,随着氧化时间延长,有CoCr₂O₄、Ni Cr₂O₄和Cr₂Ti O₅尖晶石氧化物生成,有利于提高合金高温抗氧化性能。（3）将CoNiCrAlTaY涂层作为Cr涂层和高Nb-Ti Al合金的中间层制备出Cr/CoNiCrAlTaY复合涂层,该复合涂层由Cr沉积层、Cr和CoNiCrAlTaY之间的互扩散层、CoNiCrAlTaY多元沉积层、多元涂层和基体间的互扩散层组成,其结合力提高至～192 N。在900℃氧化结果表明:涂层的氧化增重速率为基体一半,氧化初期,在表层形成的Cr₂O₃起主要保护作用,随氧化时间延长,表面发生局部剥落,但次表层生成的Al₂O₃可以继续保护基体。氧化300 h后,氧化膜和基体的结合力为～77 N,表明Cr/CoNiCrAlTaY复合涂层具有良好的抗氧化性能与层/基结合性能。