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含Al高Cr氧化物弥散强化（oxide dispersion strengthened,ODS）钢由于具有优异的高温强度、抗蠕变性、抗辐照性和耐腐蚀性等已成为铅冷快堆和超临界水冷堆最有前途的候选包壳材料之一。ODS钢优异的综合性能尤其是高温强度主要取决于晶粒内和晶界弥散分布的纳米析出物的物相、弥散形貌以及与基体之间的界面结构。一些微量活性元素（如Hf和Zr）可以影响晶粒内纳米氧化物和晶界析出物的物相及其数量比例、氧化物的弥散形貌和与基体的界面结构。本文研究了微量活性元素对含Al高Cr-ODS钢晶粒内纳米氧化物和晶界析出物的影响。（1）利用高分辨透射电子显微学、衍射衬度技术（如弱束暗场成像）和STEM-EDX对4Al ODS钢和4Al-0.62Hf ODS钢进行了表征。研究发现与4Al ODS钢相比,添加Hf后的4Al-0.62Hf ODS钢晶粒尺寸稍小,氧化物纳米颗粒的平均直径更小,数量密度更高,4Al ODS钢中纳米氧化物的平均直径、数量密度和颗粒间距分别为7.13 nm、1.38×1022 m-3和101.24 nm,而在4Al-0.62Hf ODS钢中分别为4.22 nm、5.53×1022 m-3和67.46 nm。4Al ODS钢中的纳米粒子主要由Y-Al复合氧化物组成,而4Al-0.62Hf ODS钢中的纳米粒子大多由共格和非共格Y2Hf2O7氧化物组成。4Al ODS钢的晶界上几乎没有析出物,而4Al-0.62Hf ODS钢晶界存在大量的析出物,析出物的平均直径为26.04 nm,数量密度为6.9×1013 m-3,颗粒间距为30.15 nm。添加Hf后ODS钢的高温力学性能也变得更高,这种提高归因于平均直径小、数量密度高的氧化物纳米颗粒在晶粒中的弥散强化机制以及热稳定性好的碳化物如Hf C、Ti C和氧化物析出物的钉扎作用。（2）利用高分辨透射电子显微学、衍射衬度技术和STEM-EDX对4Al-0.63Zr ODS钢进行了表征。研究发现添加Zr后的4Al-0.63Zr ODS钢的氧化物颗粒平均尺寸小于4Al ODS钢,而数量密度则明显高于4Al ODS钢,4Al-0.63Zr ODS钢中纳米氧化物的平均直径、数量密度和颗粒间距分别为4.83 nm、2.3×1022 m-3和95.25nm。4Al-0.63Zr ODS钢晶粒中的氧化物纳米颗粒大多由共格和半共格Y4Zr3O12、Y2Zr2O7和Y2Ti O5氧化物组成。4Al-0.63Zr ODS钢的晶界上存在大量的纳米析出物,析出物的平均直径为23.24 nm,数量密度为4.1×1014 m-3,颗粒间距为12.35 nm。通过添加Zr,ODS钢内纳米尺寸的MX碳化物颗粒和氧化物颗粒沿着晶界实现了均匀弥散分布,而且它们在高温下较低的粗化率使其具有优异的高温强度。除了细小弥散的热稳定性好的碳化物析出物和氧化物颗粒在晶界钉扎位错的机制,晶界中的Zr C有效地稳定了高温下的变形结构也是提高ODS钢高温蠕变强度的原因。在4Al-0.63Zr ODS钢位错与弥散颗粒的热激活分离过程中,沿晶界的碳化物析出物的数量百分比为71.4%。（3）利用高分辨透射电子显微镜对3.7Al-0.1Ti-0.6Zr ODS钢和3.8Al-0.12Ti-0.5Zr ODS钢进行了表征。研究发现在3.7Al-0.1Ti-0.6Zr ODS钢中,约87.4%的氧化物颗粒由Y-Zr复合氧化物构成,其中三方晶系Y4Zr3O12和立方/正交Y2Zr2O7的比例分别为61.1%和26.3%;约3.5%的颗粒由Y-Al复合氧化物组成。而在3.8Al-0.12Ti-0.5Zr ODS钢中,约54.4%的颗粒由Y-Zr复合氧化物组成,其中Y4Zr3O12和立方/正交Y2Zr2O7的比例分别为37.1%和17.3%;约5.2%的颗粒由Y-Al复合氧化物组成。表明添加微量的Zr可显著抑制Y-Al复合氧化物的形成并大量促进Y-Zr复合氧化物的形成。而在3.7Al-0.1Ti-0.6Zr ODS钢中,约有5.7%的氧化物颗粒由Y-Ti复合氧化物组成,其中正交Y2Ti O5的数量分数约为5.1%。而在3.8Al-0.12Ti-0.5Zr ODS钢中,约36.6%的颗粒由Y-Ti复合氧化物组成,其中正交/六方Y2Ti O5的数量分数约为29.6%。表明Ti含量由0.1 wt.%提高到0.12 wt.%,Zr含量由0.6 wt.%降低到0.5 wt.%,可以有效提高Y-Ti复合氧化物比例。