核裂变能应用是缓和世界能源危机的一种经济有效的措施。目前，铅铋共晶合金已成为加速器驱动系统散裂靶兼冷却剂首选材料，也是第四代新型快堆冷却剂重要候选材料。液态铅铋共晶合金在高温条件下能溶解Ni、Cr和Fe等金属元素，故其与燃料包壳、结构材料的高温相容性是其工程应用前必须解决的问题。本论文通过金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射、显微硬度以及拉伸冲击试验，研究了液态铅铋共晶合金与T91钢的相容性，主要工作包括：1.热处理工艺对T91钢显微组织与力学性能的影响当热处理温度（正火温度为1050℃，回火温度为760℃）不变时，保温时间对T91钢组织性能的影响较大。T91钢的晶粒尺寸对正火时间较为敏感，正火时间过长，将造成晶粒粗大；回火时间不足，将造成碳化物析出不充分。这两种情况均导致T91钢的力学性能降低。当正火工艺为1050℃×1h、回火保温时间为1h时，在760℃~660℃温度范围内，随着回火温度的降低，T91钢组织中析出相的数量逐渐减少，综合力学性能随之降低。2.确定了相容性实验中T91钢三种热处理工艺分析了不同热处理工艺条件下T91钢析出相的数量与力学性能，同时考虑到结构材料在ADS/LFR中的服役温度比火电要低，确定了相容性实验中T91钢的三种热处理工艺：析出相数量极少的热处理工艺1050℃×1h正火；析出相数量较少的低温回火热处理工艺1050℃×1h正火+700℃×1h回火；析出相数量最多的常规热处理工艺1050℃×1h正火+760℃×1h回火。3.热处理工艺对T91钢与铅铋共晶合金相容性的影响在450℃饱和氧浓度的静态铅铋共晶合金中，当腐蚀时间小于1500h时，腐蚀机制为氧化腐蚀，基体中析出相的数量对相容性影响较大；并且低温回火样品氧化膜的厚度较薄，当腐蚀时间从1000h增加到1500h时，氧化膜的厚度几乎不变，相容性优于常规热处理和正火态。在550℃饱和氧浓度的静态铅铋共晶合金中，当腐蚀时间小于2000h时，腐蚀机制为氧化腐蚀，基体中析出相的数量对相容性的影响不大。4.加工状态对T91钢与铅铋共晶合金相容性的影响在450℃、550℃饱和氧浓度的静态铅铋共晶合金中，腐蚀时间分别为500h、1000h、1500h/2000h时，轧制态T91钢样品表面均生成了氧化膜，腐蚀机制为氧化腐蚀；氧化膜中，各元素的变化规律与锻态T91钢相容性实验所得规律一致；但轧制态试样的氧化膜厚度却比锻态T91钢表面生成的氧化膜要薄，表明轧制态T91钢的抗铅铋腐蚀性优于锻态T91钢。