随着石油及天然气勘探开发的不断深入,愈加严苛的井下环境对于石油套管性能的要求越来越高。对材料进行表面渗铝处理可以有效提高其耐蚀性及抗高温氧化性,稀土元素由于其特殊结构可以促进渗铝过程,降低渗铝所需温度,在保持材料力学性能的基础上提高材料使用寿命。在此背景下,本文利用Materials Studio软件中Adsorption Locator模块进行建模,分析了不同稀土元素在渗铝过程中的作用,并在模拟结果的指导下,利用稀土促渗粉末包埋渗铝的方法,在650℃的条件下于P110基体上成功制备出均匀致密的渗铝层。分析了稀土浓度及种类对渗层组织形貌的影响。利用电化学测试技术与失重法相结合,揭示了渗层腐蚀机理及主要失效形式,评价了各材料的耐蚀性。采用恒温动力学曲线分析了不同材料的高温氧化行为,揭示了渗铝试样高温氧化机制,评价了各材料的抗高温氧化能力。本文得到的主要研究结论如下:（1）稀土元素可以通过提高渗铝过程中Al原子的吸附能,从而催化渗铝过程的进行,复合添加La和Ce两种稀土元素可以令Al原子获得最大的吸附能;添加单种稀土时,渗层厚度呈先上升后下降趋势,添加1%稀土氧化物渗铝层厚度最大;渗层质量随稀土添加浓度上升而上升。控制稀土氧化物总添加量为2%,调节La₂O₃和CeO₂添加比例,当稀土氧化物添加量为0.4%La₂O₃/1.6%CeO₂和0.8%La₂O₃/1.2%CeO₂时,所获渗铝层组织最为均匀致密。（2）添加稀土氧化物促渗后,试样极化电阻明显提升,极化曲线出现钝化区,腐蚀失效形式主要为点蚀。渗铝剂中添加不同浓度单一稀土氧化物时,材料耐蚀性随稀土氧化物浓度增加呈先上升后下降趋势,其中极化电阻最大值出现在添加2%稀土氧化物促渗时。控制稀土氧化物添加总量为2%,调节La₂O₃及CeO₂添加比例获得的渗铝试样极化电阻更大,钝化区间更宽,维钝电流密度更小。在3.5%Na Cl溶液中,基体材料P110平均腐蚀速率为0.1229mm·a^-1,无稀土促渗渗铝试样平均腐蚀速率为0.1062mm·a^-1,各添加稀土促渗渗铝试样平均腐蚀速率均有不同程度显著降低,其中添加0.4%La₂O₃/1.6%CeO₂促渗试样平均腐蚀速率最小,为0.0032mm·a^-1,平均腐蚀速率仅为基体材料2.604%。（3）添加稀土元素渗铝试样相较于基体及及无稀土渗铝材料,抗高温氧化性明显提高:300℃氧化120h,稀土促渗试样氧化增重均为基体材料氧化增重的1/20以下;600℃氧化120h,稀土促渗试样氧化增重仅为基体材料的1/45以下。各稀土促渗试样抗高温氧化性无明显区别,稀土氧化物添加浓度及添加种类对材料抗高温氧化性影响不大。