由于奥氏体耐热钢的热传导率及成本问题,铁素体耐热钢成为了超超临界发电机组锅炉用钢的首要之选。传统铁素体耐热钢主要依靠钢中Cr与O₂生成的Cr₂O₃膜来提高其抗高温氧化性及其他性能,但在实际应用过程中发现,钢中添加过量Cr会影响钢的高温蠕变性。而在钢中加入Al元素后,所生成化合物作为增强第二相弥散在基体中,有利于高温蠕变性能的进一步提高。因此,本文就主要以Al及改性添加剂Ni对钢组织及性能产生的具体影响进行了研究。（1）利用Thermo-Calc软件在已有T92钢的成分基础上进行成分的微调,微调主要集中在Al的添加及改性添加剂Ni含量的调整,从而设计出四组高铝钢。通过对不同Al、Ni含量钢热力学平衡过程的模拟,研究了Al、Ni含量对钢平衡析出相及析出相组成的影响。结果表明,Al、Ni含量变化对钢中M₂₃C₆型碳化物、Z相、σ相析出温度及析出量影响较大,对Laves相的析出温度及析出量影响较小;Al、Ni含量变化对Laves相、M₂₃C₆型碳化物、Z相组成及组成含量影响较小,对σ相组成及组成含量具有较大影响。（2）利用材料相变分析仪对实验钢进行线膨胀测量,从而得出钢的相变温度,并对四组实验钢进行不同热处理工艺参数的制定,研究其加热过程及冷却、回火过程中的相变。结果表明,实验钢的平衡相变温度随着Al元素的增加而升高;当钢中添加1wt%的Al元素,Ni含量由3.8wt%降低至1.4wt%后,钢中板条状马氏体组织全部变为针状马氏体组织。（3）利用Gleeble-3800热模拟机对实验钢进行等温恒应变速率热压缩实验,研究了Al、Ni含量及变形温度、应变速率对热变形行为、热变形激活能及本构方程的影响,得出四组实验钢的热激活能分别为531.825、458.873、492.812和430.874kJ/mol。结果表明,同T92钢相比,Al的添加及Al含量的增大明显降低了铁素体耐热钢的加工难度。（4）利用箱式电阻炉对实验钢进行650℃与750℃下氧化168个小时的高温氧化实验,研究了不同Al、Ni含量高铝钢高温下的氧化性能及氧化皮相组成,并观察与分析了四组实验钢氧化层的微观形貌。结果表明,在650℃和750℃恒温环境中,四组实验钢在氧化初期（12h内）出现出较为明显的氧化增重现象;在氧化后期（12h后）,钢的氧化增重现象不太明显。其次,1Cr9Al3Ni4WNbB钢表面出现铁的氧化物毛刺较少且短,说明被氧化的面积很小,其抗氧化性能最强。