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纳米结构氧化物弥散强化钢(纳米结构ODS钢)的特征性微观结构(超高密度的富Y-Ti-O纳米析出相、高密度的位错和亚微米级的晶粒尺寸)使其具有优异的抗辐照抗氦脆性能和良好的高温强度,成为未来核聚变堆第一壁的领先候选结构材料。超高密度的富Y-Ti-O纳米析出相是决定纳米结构ODS钢性能的关键因素,目前文献报道的富Y-Ti-O纳米析出相有多种类型,其结构、尺寸、密度等均有不同,取决于材料的成分和制备工艺。纳米结构ODS钢处在研发的早期阶段,对不同类型富Y-Ti-O纳米析出相形成和演化机制及其对性能的影响等还缺乏深入的理解,因此制约纳米结构ODS钢结构的优化和性能的提高。本论文在9Cr-ODS钢基础上,调整材料中的Y/Ti原子比。通过机械合金化和热等静压得到具有不同Y/Ti比的9Cr-ODS钢。利用SEM、XRD等手段对机械合金化得到的合金粉形态、物相组成进行测试；采用EBSD、TEM、HRTEM等手段对材料的微观组织,主要包括晶粒尺寸大小、析出相种类和分布情况进行表征,同时对样品进行力学性能测试。研究了Y/Ti比对9Cr-ODS钢的纳米析出相种类、尺寸、密度等微观结构和力学性能的影响,为新型纳米结构ODS钢的研发提供基础性数据。通过研究获得如下结果：(1)Y/Ti=0.14和Y/Ti=0.989的两个样品经热等静压后实际密度均能达到理论密度的98%以上；(2)利用EBSD分析表明,Y/Ti=0.14和Y/Ti=0.989样品晶粒尺寸为亚微米级,以500nm以下小尺寸晶粒为主,两个样品组织均没有明显的各向异性。(3)成分为Y/Ti=0.14样品中,析出相包括富Y-Ti-O纳米团簇和Y2Ti207相两种纳米析出相,Y-Ti-O纳米团簇尺寸约2-3 nm左右、密度为1.25×1023个/m3,Y2Ti207相的尺寸约为10nm,数量较少；而成分为Y/Ti=0.989样品中,Y-Ti-O纳米团簇的密度减少,约为7.0× 1022个/m3,而Y2Ti2O7相密度和尺寸都增加。在Y/Ti=0.989样品中存在富Cr、Mn、Ti的氧化物。(4)在室温下,两个材料抗拉强度都能达到1200MPa以上。相比较而言,在各个测试温度下Y/Ti=0.14样品抗拉强度都要低于Y/Ti=0.989样品抗拉强度,但塑性却优于Y/Ti=0.989样品。