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本发明涉及一种TiAl合金用双层抗氧化涂层及其制备方法。所述TiAl合金用双层抗氧化涂层包括依次形成在TiAl合金基体表面的TiAlCrRE层和TiAlCrNb层;所述TiAlCrRE层的主要化学成分为:Ti 20~40 at.%、Al 40~60 at.%、Cr 10~30 at.%和稀土元素RE≤5 at.%;其中稀土元素Re包括Ce、Gd、Yb、Lu、Er、Y和Hf中的至少一种;所述TiAlCrNb层的主要化学成分为:Ti 20~40 at.%,Al 40~60 at.%,Cr 1~30 at.%和Nb 1~8 at.%。