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以Fe、Cr、Ni、W、Ti纯金属元素粉末和纳米Y2O3为原料(按成分配比为Fe-18Cr-8Ni-2W-1Ti-0.35Y2O3进行混合)，通过高能球磨的方式实现混合粉末的机械合金化。在真空环境下，系统研究了球磨时间、转速的变化对粉末的粒度、成分均匀度和固溶程度的影响。实验结果表明：球料比为10∶1、转速为380r/min、球磨时间60h时，粉末达到了很好的机械合金化效果，成分分布均匀。固定球料比10∶1、转速380r/min和球磨时间60h，研究了球磨气氛的变化对机械合金化效果的影响。在1.0atm的高纯氮气压力下，固定球料比10∶1、转速380r/min，研究球磨时间对氮气气氛下机械合金化效果的影响。实验结果表明：合金化的效果与球磨过程中输入的能量多少有关，与保护气氛的压力大小无关。氮气在球磨过程中参与了合金化过程，充入氮气压力越大，球磨时间越长，合金化粉末中的含氮量越高。
将在真空气氛下制备的氧化物弥散强化(ODS)奥氏体不锈钢粉末进行了热等静压(HIP)烧结，对HIP后的ODS奥氏体钢进行了力学性能测试及热处理工艺的初步探索。
热等静压制备的ODS奥氏体不锈钢抗拉强度和屈服强度远大于普通的304奥氏体不锈钢。在室温下，ODS奥氏体不锈钢的抗拉强度达到775MPa，屈服强度高达480MPa，但是其塑性较差，室温下断面收缩率只有19％。对ODS奥氏体钢在900℃和1100℃进行固溶处理后发现，900℃固溶处理后的硬度和显微组织未发生明显变化，1100℃固溶处理后内部有裂纹出现。冷轧后ODS奥氏体钢出现加工硬化现象，硬度明显提高，强度大幅增加。
最后，对高氮无镍ODS奥氏体钢进行了初步探索，以Mn元素代替了成本较高的Ni元素。本部分实验以Fe、Cr、Mn、W、Ti纯金属元素粉末和纳米Y2O3为原料(按成分配比为Fe-18Cr-18Mn-2W-1Ti-0.35Y2O3进行混合)，在1.0atm氮气压力下球磨60h后，得到了高锰无镍高氮的合金化粉末，1100℃退火后室温下得到完全的奥氏体组织。球磨后的粉末通过超高压烧结得到了致密度非常高的块体，并对抗弯性能进行了测试。