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M951合金是一种新型镍基等轴无Re铸造高温合金，由于其具有优异的高温力学性能而被认为是良好的航空发动机及工业燃气涡轮机叶片材料。然而，由于高温合金的工作环境比较恶劣，高温下工作的金属材料除了要有优异的力学性能外还要具有良好的抗氧化腐蚀性能。本文根据M951合金在不同服役环境中可能遭受到的各种腐蚀，研究了三种高温防护涂层对合金的高温氧化及热腐蚀行为的影响。论文取得的主要研究成果如下： 在900℃和1000℃短时间恒温氧化后，M951合金表面的氧化膜主要由α-Al2O3及NiAl2O4组成，并形成少量网格状富Nb的氧化物Nb2O5，氧化膜较薄，粘附性较好;随着氧化温度的升高和氧化时间的增长以及在冷热循环过程中，氧化膜增厚并分层，出现局部剥落，并发生内氧化，抗氧化能力明显下降。850℃ Na2SO4+25wt.％ K2SO4中热腐蚀时，仅10小时M951合金基体就发生灾难性腐蚀。850℃ Na2SO4+25wt.％ NaCl中热腐蚀时，仅2小时M951合金基体就发生灾难性腐蚀。 溅射M951纳米晶涂层呈典型的柱状晶结构，涂层由晶粒尺寸为30-200纳米的γ单相组成，且具有(111)择优生长取向。纳米化促进了初始氧化阶段α-Al2O3膜的快速形成，沿柱状晶氧化导致氧化膜的钉扎作用增强了氧化膜的粘附性，因而大幅度提高了合金的抗恒温和循环氧化能力。溅射纳米晶涂层，通过表面形成α-Al2O3和Cr2O3的混合氧化物膜，提高了M951基体合金在硫酸盐中的抗热腐蚀能力，预氧化处理可以进一步提高抗热腐蚀能力。 电弧镀NiCrAlY涂层与M951合金结合良好，涂层主要为β-NiAl相。900-1100℃恒温及1000℃循环氧化时，NiCrAlY涂层样品表面生成了均匀致密、粘附性好的α-Al2O3膜，大幅度提高了合金的抗恒温、循环氧化性能。但在1100℃长时间恒温氧化过程中，涂层表面氧化膜剥落严重，局部涂层部分或完全损耗。在850℃ Na2SO4+25wt.％ K2SO4盐中NiCrAlY涂层经100小时腐蚀后表面形成极薄的θ-Al2O3氧化膜，大幅度提高了合金的抗热腐蚀性能。在850℃ Na2SO4+25wt.％ NaCl中热腐蚀时，NiCrAlY涂层对合金的抗热腐蚀性能有所改善，但并不能完全抑制局部加速腐蚀的发生。 Al-Si共渗涂层分为两层，外层为单一的β-NiAl相，内层为互扩散区。能谱分析表明外涂及互扩散层中Si的原子百分含量分别为5.1％及3.7％。在900-1100℃氧化时，涂层表面形成均匀致密、粘附性好的α-Al2O3膜，显著提高了合金的抗氧化性能。在850℃ Na2SO4+25wt.％ K2SO4以及Na2SO4+25wt.％NaCl盐中腐蚀时，Al-Si渗层样品经100小时腐蚀后仍完好，表面形成极薄的α-Al2O3氧化膜，极大提高了合金的抗热腐蚀性能。