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本文在大气环境下利用中频感应炉熔炼、不锈钢金属型冷却制备了Fe3A1金属间化合物。Fe3A1合金经1000℃保温15h的均匀化退火+炉冷+600℃保温1h的中温回火+油淬热处理后，采用金相显微镜、扫描电镜、电子探针、X射线衍射仪和万能拉伸试验机等测试方法研究了Fe3A1合金的组织、高温抗氧化性能、耐热腐蚀性能和室温断裂机制。结果表明：（1）铸态Fe3Al合金的晶粒细小、均匀，金相组织呈黑、白、灰三种颜色，热处理后晶粒长大，呈白、灰两种颜色，并且析出了较多的弥散相；XRD分析表明，铸态和热处理后Fe3Al合金由Fe2AlCr、FeAl和Fe3Al组成，只是热处理后XRD衍射峰整体右移，衍射峰宽度减小；EPMA分析表明，弥散相为Fe2AlCr；TEM分析表明，热处理后Fe3Al组织由灰白色基体和黑色条状的富Cr相组成。（2）高温抗氧化实验中，Fe3Al合金700℃和850℃氧化动力学曲线遵循抛物线规律，1000℃则不符合，但在700℃1000℃温度区间内，Fe3Al合金表现出优良的高温抗氧化性能。Fe3Al合金经125h氧化后，700℃时合金的氧化膜比较平整，主要由FeAl2O4、Cr2O3和少量的Al2O3组成；850℃和1000℃时氧化膜是分层的，在氧化初期形成的第一层氧化膜主要由FeAl2O4、Fe2O3和Cr2O3组成，表层为Al2O3氧化膜，且Al2O3氧化膜没有完全覆盖第一层氧化膜。氧化层与基体之间没有发生起皱和剥落现象。Fe3Al合金在氧化过程中生成的片状或脊状Al2O3是通过扩散和选择性氧化形成的。孔洞的出现是氧化过程所致，孔洞可能达到的平衡状态在某种程度上依赖于合金晶粒的几何尺寸。（3）耐热腐蚀实验表明，Fe3Al合金在700℃和800℃的抗腐蚀能力明显优于1Cr18Ni9Ti。Fe3Al合金700℃/20h时的腐蚀产物主要以硫化物（Cr2S3、CrS、Al2S3、FeCr2S4）为主，还有少量的氧化物，不能生成完整的Al2O3保护膜，S原子能较容易地通过氧化膜层与合金表面反应生成硫化物，但S原子未进一步向基体内部扩散；在800℃/20h的腐蚀产物以氧化物（FeFe2O4、FeCr2O4、Al2O3、Fe2O3、CrO）为主，氧化和硫化混合侵蚀，S通过氧化层沿晶界向内渗透，腐蚀产物疏松多孔。（4）在拉伸试验中，当加载到一定载荷时，在试样边缘某一薄弱处产生一个起裂源，此起裂源朝两个有利取向解理扩展（其宏观表现为河流纹），直至完全穿透试样，发生了典型的脆性解理断裂；在压缩试验中，材料发生了相当大的塑性变形；三点弯曲实验和四点弯曲实验，在缺口根部同时起裂，试样一旦产生裂纹，积累的能量促使材料迅速发生脆性解理断裂，整个试样断裂，不同的是，三点弯曲实验，试样的损伤起源于塑性阶段，四点弯曲实验，试样的损伤起源于弹性阶段。