钢铁材料在工业应用中占据着十分重要的地位,是目前应用最广的材料之一。钢铁材料的腐蚀、磨损等失效行为大都是从表面开始的,最后导致整体材料的破坏,影响其使用寿命。在钢基表面形成陶瓷膜是改善金属基体性能的一条有效途径,它既保留了基体材料的机械性能,同时又使表面具备陶瓷材料优良的耐磨、耐蚀性,延缓了钢铁材料表面的过早失效,延长了材料的使用寿命。但是金属基体与陶瓷膜之间的膨胀系数相差很大,在温度发生较大变化时会产生热应力,破坏膜层与基体的结合,导致膜层剥落。Fe-Al金属间化合物的热膨胀系数介于金属和陶瓷之间,可作为过渡材料缓解陶瓷膜与基体之间的差异。本文以Q235钢为基材,采用固体粉末包埋法在钢基表面成功制备出Fe-Al金属间化合物,研究了渗铝温度、保温时间、渗剂含量与渗层厚度之间的关系,并研究出一种含卤化物的新型催渗剂。利用新型催渗剂能够降低渗铝温度、缩短保温时间,有效提高渗铝效率。进而在高温含氧气氛中氧化,在已获得的铁铝金属间化合物表面原位反应生成Al₂O₃膜层。从热力学的角度分析了反应发生的可行性,从氧化动力学的角度分析了氧化膜的形成与氧化温度和时间的关系。利用XRD、SEM等手段分析观察了氧化前后渗层的相组成及微观形貌,并对氧化膜的性能进行了探究。结果表明,渗铝层在900℃¹000℃之间比较容易形成保护性的氧化铝膜,氧化铝陶瓷膜的表面硬度可达到1000 HV以上,平均摩擦系数为0.32,在460℃熔融锌液中能保持长时间的稳定性,在NaCl中性盐雾环境中腐蚀120 h,平均腐蚀速率为0.0808 g/m²·h。