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氧化物弥散强化（Oxide dispersion strengthed,ODS）钢具有较好的抗辐照肿胀性能、高温力学性能及热稳定性能,在核反应堆和高温合金领域表现出较好的应用前景。然而传统的粉末冶金法制备ODS钢难以控制氧化物颗粒尺寸和分布,而且制备工艺复杂、制造成本高、生产过程易引入夹杂和气孔等缺陷,传统的粉末冶金法尚不能广泛应用于核反应堆结构材料制备。本文尝试以机械合金化并结合感应熔炼法制备ODS钢,替代传统粉末冶金方法。首先以Fe-10%Y2O3-5%Ti（wt.%）混合粉末通过球磨和退火工艺,制备含纳米Y2Ti2O7颗粒增强相的合金粉末,并结合烧结球磨30 h粉末经1200℃制得中间合金（FA）。然后在铸造熔体中加入中间合金,从而制得x%（x=3、5wt%）FA-ODS钢。最后通过系统研究Y2O3弥散强化对于微观结构、力学性能及耐腐蚀性能的影响,进一步优化ODS钢的热处理工艺。主要内容和结果如下:（1）研究了Fe-10%Y2O3-5%Ti混合粉末经机械合金化及退火处理后组织演变规律。实验结果表明:随着球磨时间的增加,粉末颗粒发生合金化转变。球磨10-30 h后出现小颗粒溶解,大颗粒持续长大的Oswald熟化效应。经30 h球磨,在XRD中发现Y2O3衍射峰消失,Fe衍射峰出现非晶转变,并且生成少量Y2Ti2O7相。机械球磨过程中合金元素固溶到Fe晶格中,导致Fe相的衍射峰非晶化。合金粉末经736.3℃退火处理后,非晶态的Fe相发生晶化转变。随着热处理温度的升高,固溶于Fe中的少量Y和O元素析出,并从1000℃开始析出Y2O3相。烧结温度达到1200℃时,大量Y2O3相和Ti O2相发生物相转变形成Y2Ti2O7相。（2）采用中间合金法制备ODS钢,研究Y2Ti2O7颗粒及热处理对ODS钢显微组织、力学及耐腐蚀性能的影响。研究结果表明:3%FA-ODS钢具有优异的力学性能,其抗拉强度和屈服强度分别为950.78 MPa和678.12 MPa,延伸率为9.07%;其强度明显优于对照组,这主要归因于添加的中间合金含纳米尺寸弥散强化相。微观组织分析,基体中弥散相主要以面心立方结构Y2Ti2O7颗粒为主,平均尺寸为2.1 nm;较少的Y2O3颗粒,平均尺寸为5.3 nm,具有优异的弥散强化效果。添加适量的中间合金有效的提高ODS钢的耐腐蚀性能,3%FA-ODS钢的耐腐蚀性能最好。3%FA-ODS钢经六面顶压机进行高温高压热处理,抑制晶体颗粒度长大,促使晶粒达到细化,晶界面积增大,但Y2Ti2O7增强相尺寸稳定在1.3-2.5 nm之间,从而纳米颗粒能在晶界起到更好的钉扎作用,更好的达到弥散强化效果。导致3%FA-ODS钢的屈服强度不断提高,同时塑性也得到提升。