NiAl合金是含铝金属间化合物之中应用在高温环境与耐腐蚀领域最具有前景的耐高温材料之一。近年来,NiAl合金抗高温氧化性能成为研究热点。目前NiAl合金在大气及氧气环境中氧化已经有大量的研究,但是由于水蒸气的存在使NiAl合金高温氧化变得很复杂,因而对该合金在高温水蒸气下的高温氧化行为的研究还很缺乏。尽管有研究发现水蒸气可以加速合金的氧化,可是其中的原子层次机理目前尚不清楚。因此,本文以NiAl合金为研究对象,对比研究合金在950℃,20%O₂+Ar和20%H₂O+Ar中氧化1h、4h、12h、24h和48h的氧化行为,主要研究内容和结果如下:（1）运用SEM、FIB、TEM等表征方法对真空熔炼的原始合金以及高温氧化后的合金进行微观结构分析。结果表明,原始合金由β-NiAl相组成;在氧气和水蒸气环境中,合金在氧化初期阶段都生成亚稳态γ-Al₂O₃,随后α-Al₂O₃开始在γ-Al₂O₃/合金基体界面形核并长大,α-Al₂O₃的生长是γ-Al₂O₃不断向α-Al₂O₃相转变的结果;合金在两种气氛中氧化膜都为两层结构,即上层为γ-Al₂O₃,下层为α-Al₂O₃,不同的是氧气中上层为独立叶片状γ-Al₂O₃,水蒸气中上层为互相粘连γ-Al₂O₃,氧气中下层α-Al₂O₃平整致密,水蒸气中下层α-Al₂O₃具有大量微小孔洞;相比于氧气中,合金在水蒸气中氧化24h后氧化膜中含有大量金属镍颗粒,这些镍颗粒形成原因是水蒸气中氧化膜含有大量孔洞导致基体中镍元素容易向外扩散进而形成镍颗粒;水蒸气中合金表面氧化膜厚度始终大于氧气中氧化膜厚度,这表明水蒸气可以加速合金的氧化。（2）利用第一性原理的方法,从理论上分析水蒸气加速NiAl合金氧化机理。计算结果表明,水蒸气分解产生的H质子能够进入α-Al₂O₃晶格中形成间隙H质子,间隙H质子能够降低α-Al₂O₃中空位形成能,促进空位形成;同时H质子也能降低α-Al2O3中空位聚集能,促进空位聚集。空位更容易生成也更容易聚集就会导致在具有保护性α-Al₂O₃中形成孔洞,这些孔洞可以加速离子通过氧化膜相互扩散,加速合金的氧化。