Fe-Al金属间化合物由于存在着室温脆性以及难以加工成型的缺点，致使其实际应用受到了很大限制。采用整体成型工艺如粉末冶金、熔铸法等虽然可以减少或者避开加工成型这一难题，但又会带来另外新的加工工艺问题以及材料整体性能下降。为此，本课题提出采用多元合金化和表面技术相结合的方法，即向Fe-Al合金中添加元素Cr以及Nb，通过双层辉光等离子渗技术在45号钢表面制备Fe-Al-Cr-Nb合金层，以期在有效的提高Fe-Al合金性能的同时又巧妙避开其难加工的缺点。本课题在获取理想工艺参数的基础上制备出Fe-Al-Cr-Nb合金层，通过扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪对合金层的组织形貌、成分分布、物相构成进行了观察分析，并对合金层的硬度、结合力、弹性模量、磨损以及腐蚀性能等进行了测试分析。结果表面：理想工艺参数条件下制备的Fe-Al-Cr-Nb合金层的厚度约为10μm，合金层均匀致密，与基体的结合较好；合金层表面呈颗粒状，主要物相为Cr、Fe2Nb以及NbC相；合金层的动态显微硬度以及弹性模量分别为10.18GPa和498.7GPa，均远高于基体，说明合金层的抗变形能力较强；磨损实验表明合金层的耐磨性能较基体提高了约6～10倍，显示出了合金层良好的耐磨性；电化学试验表明，在3.5%NaCl溶液和5%H2SO4溶液中，Fe-Al-Cr-Nb合金层的腐蚀电流密度远远小于45号钢基体，在浸泡试验中，合金层的腐蚀速度比基体的降低了6.1倍，这说明Fe-Al-Cr-Nb合金层耐腐蚀性能较基体有显著提高。