以铝矾土、硼砂、玻璃粉和钛白粉(金红石型)为主要原料,制备了碳钢抗氧化涂层。利用金相显微镜、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及能谱仪(EDS)分析了涂层的物相组成与形貌。结果表明,以铝矾土和硼砂为原料制备的二元抗氧化涂层主要物相为刚玉和方石英,其基体边缘脱碳层深度为无保护试样的25%,加热5h后失重量平均下降88%;铝矾土与硼砂的质量比为1:2到1:1之间时,涂层中的Al2O3与Na2BO4发生反应生成A13B06;铝矾土与硼砂比例为1:2时的涂层抗氧化性能最好,室温下为光洁连续的玻璃态物质,表面显微形貌结构致密,孔洞较少,能自行脱落,热膨胀系数约为7.36×10-6 m/℃,在900℃空气中加热5h后失重率仅为0.009%。以铝矾土、硼砂和玻璃粉为原料制备的三元抗氧化涂层主要物相也为刚玉和方石英,其基体边缘脱碳层深度为无保护试样的21%;当玻璃粉添加量为3g时,涂层抗氧化性能最好,其表面结构较二元涂层有进一步改善,加热5h质量变化率仅为0.007%,热膨胀系数约为6.37×10-6m/℃。以铝矾土、硼砂、玻璃粉和钛白粉(金红石型)为原料制备的四元抗氧化涂层主要物相为刚玉、二氧化钛和钛铝化物TiA1205,其基体边缘脱碳层深度为无保护试样的16%;添加2g钛白粉的涂层抗氧化性能最好,其表面最为平整,但是出现少许裂纹,其热膨胀系数约为6.32×10-6 m/℃,加热5h质量变化率仅为0.005%。三类涂层在室温下均为光滑连续的玻璃态物质,使用不会影响基体的组织构成;相较于无涂层保护基体,三类涂层基体边缘脱碳层深度平均减少86%,加热5h后质量变化率平均下降79%。经上述方法制备的涂层中,四元系涂层抗氧化性能最佳,可作为碳钢高温抗氧化涂层。