2011年福岛核事故中,锆合金燃料包壳在高温事故工况下与水蒸气反应释放大量氢气导致反应堆爆炸,造成了巨大损失。此后国内外学者致力于寻求锆合金替代材料,其中FeCrAl合金具有较好的高温抗氧化性和高温耐蒸汽腐蚀性,被认为是新型耐事故核燃料包壳的最佳候选材料。添加适量Nb元素的FeCrAl合金在退火过程中会析出细小弥散的Fe2Nb-Laves相,在高温条件下有效阻碍晶粒长大,提高合金高温强度。但是硬质Laves相及晶粒的尺寸形态的不合理调控,将恶化合金的加工性能、影响其高温力学性能。本文以Fe-13Cr-4.5Al-2Mo-1.2Nb-0.05Y合金为研究对象,系统研究了轧制温度、热轧退火工艺及初始热轧退火组织对合金组织演变、力学性能及高温强度的影响规律。阐明了工艺-组织-性能的关系,掌握了合金成形性及高温强度的控制要点,弄清了 FeCrAl合金力学性能改善的机理。本文主要研究结果如下:（1）研究了轧制温度（400～1000℃）及热处理工艺对合金组织、析出演变规律及力学性能的影响。随轧制温度升高,合金轧制过程中动态回复再结晶程度升高,合金轧板抗拉强度降低而延伸率增大。当轧制温度由400℃升高至1000℃,热轧板抗拉强度由1088MPa降低至664MPa,而延伸率由2.1%提高至20.8%。当轧制温度高于700℃,Nb、Mo元素以（Fe,Cr）2（Nb,Mo）-Laves相的形式在合金中析出,随轧制温度升高,Laves相尺寸增大而数量减少,700℃时Laves相最细,尺寸约65nm,含量约7.1%。较低的轧制温度（400-600℃）能够提高合金变形储能,在较高温度退火（1000℃）下有利于形成较为均匀的再结晶组织。（2）研究了退火温度（800-1100℃）对热轧板中Laves相析出、再结晶行为和力学性能的影响规律。随着退火温度的升高,基体组织的再结晶率显著增高,晶粒尺寸逐渐增大,而Laves相的数量则逐渐减少,抗拉强度和延伸率随退火温度的升高而呈先增高后降低的趋势。热轧板经800℃×1h退火后,Laves相含量约为7.8%,抗拉强度最高,达727MPa。当退火温度提高到1100℃时,Laves相完全溶解,基体晶粒显著粗化,平均尺寸约160 μm,延伸率仅为5.6%。热轧板经1050℃×1h退火后,综合力学性能最佳,伸长率和抗拉强度分别达到28.2%和614MPa,合金加工性能显著改善。（3）研究了热轧退火组织对后续冷轧及退火板的组织演变、Laves相析出行为及力学性能的影响规律。热轧退火组织中初始Laves相数量越少,经冷轧退火后,细小Laves相析出数量越多。热轧板经1200℃保温2min后,Laves相完全溶解,但是经冷轧变形及800℃退火后,Laves相析出量最高约7%。当热轧退火板组织为等轴晶和拉长的变形晶粒混合组织时,经冷轧退火处理后表现出较好的塑性。热轧板在1050℃保温1h后经冷轧、900℃×1h退火,室温拉伸试样的断后伸长率达24.5%。当热轧退火组织为均匀的等轴晶的组织时,经冷轧、退火处理后,表现出较高的强度。热轧板在1200℃保温2min后经冷轧、800℃×1h退火,抗拉强度高达796MPa。（4）研究了微观组织及Laves析出相对高温拉伸性能的影响规律。结果表明,高温抗拉强度的高低主要取决于冷轧退火组织中Laves析出相的尺寸及数量。Laves析出相数量减少,合金的高温强度也随之降低。1200℃×2min热轧板经冷轧、850℃×1h退火后,Laves相含量～4.8%,尺寸～0.3μm,其高温抗拉强度可达494 MPa。本研究对于丰富和发展核燃料包壳用FeCrAl合金的组织形态调控及析出相控制理论具有重要的科学意义,对于开发具有自主知识产权的核电用FeCrAl合金具有一定的现实意义。