加速器驱动洁净核能系统(ADS)是一种高效的核废物嬗变器(或焚烧炉)。在ADS的设计中，液态铅铋合金被认为是中子散裂靶材和冷却剂的首选材料。但是，液态铅铋合金对铁基结构材料有较强的腐蚀性，要使用液态铅铋合金就必须保证结构材料与液态铅铋合金有良好的相容性，并具有优良的高温性能和抗辐照性能。铁素体耐热钢T91是目前能基本满足这些要求的主要候选材料之一，但其综合性能尚有不足。因此，进一步提高T91钢的高温力学性能、抗辐照性能及耐腐蚀性能，是目前本领域的重要研究方向之一。　　 为了提高T91钢的高温力学性能及抗辐照性能，本文依据氧化物弥散强化(ODS)原理，探索了ODS T91钢的制备工艺，包括铸造法、机械合金化和放电等离子烧结法。通过X射线衍射、扫描电镜及透射电镜等手段，对材料微观组织尤其是Y2O3的分布及形态进行了表征。结果表明，上述方法得到的ODS合金中，Y2O3颗粒分布较均匀，材料力学性能明显提高。　　 为了提高T91钢耐液态铅铋合金腐蚀的性能，本文对热浸铝工艺进行了试验研究。通过对主要工艺参数如浸铝温度、时间及其与浸铝组织关系的系统研究，发现在760℃，浸镀3～5min可以得到由纯铝层与铁铝化合物FeAl3、Fe2Al5共同组成的厚度均匀的浸镀层，其中铁铝化合物层厚约60μm。通过不同温度下扩散热处理，发现在1050℃热处理可使浸镀层全部转变为Fe3Al，厚度增至100μm。这对提高T91钢耐蚀性能是非常有利的。　　 通过静态铅铋合金腐蚀试验，发现由Fe3Al组成的镀层具有良好的耐蚀性能。X光能谱测试显示，在Fe3Al表面形成了氧化膜，从而保护了基体。另外，对腐蚀后试样的力学性能测试显示，材料没有出现因腐蚀引起的脆化现象。