Ni-Cr合金综合性能优越,具有熔点高、硬度高、抗腐蚀性强、耐磨性好等优点,在现代能源、航空航天等各工业领域的应用前景非常广泛,成为最有潜力的高温合金材料。Ni-Cr合金在服役过程中不可避免的会发生高温氧化,针对其高温氧化问题,研究者们进行了大量研究,但这些研究主要集中于合金在高氧压下（氧气或氧气与惰性气体混合）的氧化行为,而关于其在低氧压下（惰性气体和水蒸气）的研究却较少。然而,大多以Ni-Cr合金作为主要材料的部件,如航天部件、电站锅炉、气化系统等,它们服役环境的平衡氧分压较低,以氢气与水蒸气为主要气氛。目前,关于水蒸气是促进还是减缓合金氧化的问题存在着争议,而且关于水蒸气如何影响Ni-Cr合金的氧化行为还不清楚。因此,本论文将Ni-25wt%Cr在950℃,Ar-20%O₂和Ar-20%H₂O气氛下进行等温氧化10min、1h、4h、12、24h、48h。并且采用ICP-AES、SEM、EDS、FIB和TEM等表征方法,结合第一性原理分析,对比研究Ni-25Cr合金在两种气氛下的氧化行为。主要的研究内容如下:（1）采用ICP-AES方法对原始合金进行成分测定,确定了原始样品的成分主要是Ni-25wt%Cr。采用SEM、EDS、FIB和TEM表征方法对样品在Ar-20%O₂和Ar-20%H₂O中氧化后的微观结构进行对比研究。结果显示:在氧气和水蒸气环境下合金表面都只生成一层氧化铬膜,合金表面形成的氧化铬是颗粒状,并且在水蒸气中的氧化物颗粒更细小并且形成的晶界更多,氧化膜内也会有孔洞形成,并且水蒸气条件下氧化膜内生成的孔洞更多。在金属与氧化膜的界面也有孔洞生成,孔洞内又会形成Cr₂O₃与Ni Cr O₄的层状交替结构的新氧化物,我们对其生长机理进行了分析。另外,另外我们还发现,在水蒸气中氧化膜的厚度总是比氧气中的厚,即合金在水蒸气中氧化速率更快。（2）采用第一性原理计算方法解释水蒸气加速合金氧化的机理,计算结果表明:在水蒸气环境下氢质子的存在能降低空位形成能,导致氧化物中更容易形成空位,而且空位更容易自发聚集,从而导致水蒸气条件下氧化膜内形成更多的孔洞,另外,还由于水蒸气环境下氧化铬晶粒尺寸比氧气中的小,晶界会更多。因此,在水蒸气条件下,合金中的金属离子更容易穿过氧化铬膜到达合金表面形成氧化物,氧化速度更快。