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纳米结构氧化物弥散强化(ODS)铁素体钢具备优良的高温力学性能、优异的抗中子辐照和抗氦脆能力，成为聚变堆第一壁领先的候选材料。这些优异的性能主要取决于其微观结构中超高密度富Y-Ti-O纳米尺度析出相、超高密度的位错和微米级的晶粒尺寸。本文以14Cr-ODS铁素体钢为研究对象，首先通过机械合金化法制备Fe-14Cr-2W-0.3Ti-0.3Y2O3(wt％)过饱和合会粉末，然后通过热等静压工艺固体化成型。探索了合金粉末的粒度、固溶程度、晶粒尺寸等随球磨时间的变化规律，确定了最佳球磨时间参数;对固体化后的14Cr-ODS钢显微组织和力学性能进行了测试分析，得到结论如下: 1、球磨初期，粉末颗粒形状不规则，颗粒尺寸逐渐增大。球磨至1h时，平均粒度已接近最大值，平均粒度达32.7μm;继续球磨，粉末粒度逐渐减小且形状规整，逐渐趋近于球状。球磨至50h，粉末颗粒尺寸基本不再发生变化，为12.1μm。 2、球磨时间在2h以内时，晶粒尺寸下降得很快，2h时就已经降到了9.7nm;球磨时间为2h-20h时，晶粒尺寸缓慢减小;球磨时间超过20h时，晶粒尺寸趋于稳定，不再变化。 3、球磨过程中合金元素逐步固溶到基体中，球磨50h粉末后颗粒度与晶粒尺寸均已稳定，均基本达到最小值，且固溶过程完成，故确定最佳球磨时间为50h。 4、通过热等静压方法制备的14Cr-ODS铁素体钢的致密度达到理论密度的98.4％，已接近理论密度。 5、14Cr-ODS铁素体钢的晶粒为等轴晶粒，平均晶粒尺寸为1.175μm，无明显各向异性现象。基体组织是铁素体，其中分布着极高密度的析出相和位错。析出相以纳米尺寸的团簇为主，还有少量的Y2Ti2O7相、Cr2TiO5、CrTi2O5相。经1250℃保温8h热处理后的样品中仍然保持着高密度的纳米析出相，说明14Cr-ODS钢的高温稳定性良好。 6、热等静压态样品平均硬度值为281HV，且不同区域硬度差别不大。热处理后的样品硬度明显增大，其原因主要是热处理过程中晶粒细化以及纳米团簇析出相密度的增加。 7、14Cr-ODS铁素体钢在室温及高温拉伸试验中表现出较高的强度及和较好的塑性，在室温和650℃高温抗拉强度分别为852MPa和300MPa，说明氧化物弥散粒子有助于提高高温强度。随着温度的升高，其断口明显地从脆性断裂趋于韧性断裂。