【摘 要】
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氧化物弥散强化钢（Oxide Dispersion Strengthened Steel,ODS钢）其因具有优异的高温力学性能,抗辐照肿胀性能以及抗腐蚀性能等,成为未来先进反应堆结构材料中最具应用前景的候选材料。目前,常规的热等静压烧结制备ODS钢工艺一般需要较高的烧结温度和较长的烧结时间,而过高的烧结温度与过长的烧结时间会导致烧结试样晶粒粗化。本文以14Cr-ODS钢为研究对象,采用高压烧结工艺
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氧化物弥散强化钢（Oxide Dispersion Strengthened Steel,ODS钢）其因具有优异的高温力学性能,抗辐照肿胀性能以及抗腐蚀性能等,成为未来先进反应堆结构材料中最具应用前景的候选材料。目前,常规的热等静压烧结制备ODS钢工艺一般需要较高的烧结温度和较长的烧结时间,而过高的烧结温度与过长的烧结时间会导致烧结试样晶粒粗化。本文以14Cr-ODS钢为研究对象,采用高压烧结工艺制备了不同烧结压力和烧结时间的高压烧结试样,并通过退火、冷轧及冷轧退火对高压烧结14Cr-ODS钢的显微组织及力学性能进行了优化。通过对所得试样的显微组织和力学性能的表征,揭示了高压烧结14Cr-ODS钢特有显微组织的形成机制,阐明了高压烧结工艺参数对14Cr-ODS钢显微组织及力学性能的影响规律,初步确定了适合于高压烧结14Cr-ODS钢的热处理与变形加工工艺。研究结果表明:（1）高压烧结工艺制备的14Cr-ODS钢晶粒均匀、细小,氧化物析出相主要为Ti的氧化物（尺寸介于20～150 nm）,其特有显微组织的形成主要归因于高压烧结产生的塑性变形效应对烧结试样晶粒形核和原子扩散的综合影响。（2）高压烧结14Cr-ODS钢的平均晶粒尺寸随着烧结压力的增加先减小后增大,随着烧结时间的增加先增大后趋于稳定;高压烧结14Cr-ODS钢的硬度与抗拉强度在烧结压力为4 GPa烧结时间为0.5 h时达到最大,其维氏硬度可达604HV,抗拉强度接近1.5 GPa。（3）经1000℃退火和1000℃冷轧退火的14Cr-ODS钢的晶粒发生了一定程度的长大,且在晶粒内部析出Y2O3纳米颗粒（尺寸介于2～9 nm）,其抗拉强度分别为1542和1375 MPa,延伸率分别为8.8%和26.1%,初步确定1000℃退火和1000℃冷轧退火为适合于高压烧结14Cr-ODS钢的热处理与变形加工工艺。
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