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本文首先对低活化铁素体马氏体（RAFM）钢的性能参数、发展以及国内外的研究现状进行了介绍和总结；其次，概述了氧化物弥散强度化技术以及热处理技术在RAFM钢中的应用以及研究现状；最后，介绍了放电等离子体烧结（SPS）技术的工艺特点。在此基础上提出了本文的研究目的、内容、以及技术路线。采用机械合金化（MA）+真空烧结工艺制备9Cr-ODS/RAFM合金，研究了球磨工艺、压制工艺以及烧结工艺对合金组织和性能的影响，以优化工艺参数，制备出高性能9Cr-ODS/RAFM合金。结果表明，在球磨转速为220r/min，球料比为20:1，不加硬脂酸（SA）作为过程控制剂的条件下，行星球磨48h后，Fe–9Cr–1.5W–0.4Mn–0.4Ti–0.2Si–0.2V–0.1Ta–0.1C–0.3Y2O3粉末已基本实现合金化，但是此球磨工艺的出粉率较低；在此基础上，改进球磨工艺，采用M1球磨工艺（未添加SA球磨48h后，再添加2wt%SA球磨2h），粉末的出粉率高并且可基本实现合金化；采用单向模压成形，当压制压力高于700MPa时，压坯的孔隙率以及抗弯强度变化较小；9Cr-ODS/RAFM合金的最佳烧结温度为1390℃，此时烧结体的抗拉强度为600MPa，伸长率为23.1%，当烧结温度升高至1420℃时，烧结体的性能急剧下降。本文研究了Y2O3及烧结温度对9Cr-RAFM合金组织和性能的影响。结果表明，添加0.3wt%Y2O3的试样（ODS试样）在各烧结温度下，抗拉强度和伸长率均要优于未添加Y2O3的试样（Non-ODS试样），ODS试样、Non-ODS试样的最佳烧结温度分别为1390℃、1360℃，在此温度下ODS试样抗拉强度为600MPa，伸长率为23.1%，Non-ODS试样的抗拉强度为470MPa，伸长率为13%；9Cr-ODS/RAFM合金的显微组织由马氏体、铁素体、M23C6和Y-Ta-O化合物（白芯黑环物相）组成。能谱分析结果表明，Y-Ta-O化合物的芯部富含Y、Ta、O元素，外环则富含Cr、V、Ti元素，从热力学角度考虑，CrVTi环可以起到润湿作用，促进Y2O3基物相的形成，进而提高RAFM钢的力学性能；Non-ODS试样的显微组织由马氏体、铁素体、M23C6和TaC组成，TaC性硬脆，偏聚于晶界，能够弱化晶界区的形变强化能力，从而降低Non-ODS试样的断裂韧性，因此应该控制Ta在RAFM钢中的加入量。本文研究了热处理工艺对9Cr-ODS/RAFM合金组织和性能的影响。结果表明，Y2O3不仅有细化晶粒的效果，而且Y2O3的弥散强化作用，可以使9Cr-ODS/RAFM合金具有较好的组织稳定性；DSC分析结果表明，9Cr-ODS/RAFM合金的居里温度为741.9℃，奥氏体开始转变温度（Ac1）和奥氏体完成转变温度（Ac3）分别为851.3℃和955.01℃；9Cr-ODS/RAFM合金的最佳热处理工艺为：1160℃水冷+760℃空冷。本文对MA+SPS工艺制备9Cr-ODS/RAFM合金及其组织性能特点进行了探索性研究。结果表明，采用MASPS工艺，1200℃温度下烧结后，在扫面电镜下观察到的SPS试样的显微组织为单一的基体组织，基体的主要成分为Fe、Cr、W、Ti、C。SPS试样的显微硬度为927，其显微硬度值比MA+真空烧结试样的高4-5倍。