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聚变能因其清洁、高效、可持续且运行安全而成为人类未来最为理想的能源。然而，目前聚变堆的研发面临着诸多技术难题，其中之一就是聚变堆第一壁材料问题。低活化纳米结构弥散强化钢具有优异的导热性能、抗辐照性能、抗氦脆性能以及高温强度，因此成为未来聚变堆第一壁材料的首选材料。但采用以往的机械合金化等方法制备纳米结构氧化物弥散强化钢生产效率低且无法满足聚变材料对工件大规模的要求。为此，本文提出了“共沉淀法+传统熔炼”的工艺来进行纳米结构氧化物弥散强化钢（ODS-RAFM）的制备。
论文借助共沉淀法并通过正交实验制备了纳米级Y2Ti2O7+Fe混合粉末，利用XRD和场发射扫描电镜对Y2Ti2O7+Fe混合粉末进行了表征，确定了最佳制备工艺;然后，采用真空感应炉冶炼CLAM钢，并将综合性能较好的Y2Ti2O7+Fe混合粉末添加到钢中，研究不同Y2Ti2O7添加量对钢的组织与性能的影响。论文得到了以下主要结论:
(1)采用XRD对共沉淀法制备的Y2Ti2O7+Fe进行分析，结果显示Y2Ti2O7+Fe中除了存在Y2Ti2O7、Fe和Fe3O4相外，没有观察到Y2O3、TiO2以及其它杂质相，表明Y3+和Ti4+均以单一的烧绿石Y2Ti2O7的形式存在;
(2)采用共沉淀法可以成功制备Y2Ti2O7+Fe混合粉末。综合粒径分析、物相分析及形貌分析，在PH=8.5、分散剂添加量为10％、煅烧温度为1000℃、还原温度为380℃条件下制备的Y2Ti2O7+Fe（即3#试样）综合性能较好（形状为球状、粒径均匀、结晶度和分散性良好），满足CLAM钢中对添加粒子的要求;
(3)金相组织分析表明，将Y2Ti2O7添加到钢中可明显细化晶粒。热处理后晶粒尺寸较之前增加，但增加量随着Y2Ti2O7添加量的增加而减少，分别为22.3％、18.5％、12.4％和9.1％;
(4)力学性能测试结果表明，回火前后钢的组织与性能均发生了明显变化。与轧态钢相比，回火钢的组织更加均匀，强度和硬度明显降低，而塑、韧性却有明显提高;
(5)扫描电镜分析表明，2#、3#和4#钢中都发现了形貌为球形、尺寸为0.1～0.5μm、成分为Y-Ti-O-C-Ta-Cr-Fe（或Y-Ti-O-C-Ta-Cr-V-Fe）的第二相粒子，而且Y2Ti2O7的添加量越多，第二相粒子就越多，但当Y2Ti2O7添加量增多时，第二相粒子有团聚的倾向;
(6)透射电镜观察表明，各炉钢的组织均为板条马氏体，组织中分布着第二相粒子，其形状为球形、椭圆形和长条形，尺寸范围为50～300nm。1#钢中的第二相主要为碳化物(WC)和金属间化合物(Fe-Cr或Cr-Mn);2#、3#和4#钢中主要为Y-Ti-O-C-Ta-W相、Y-Ti-O-C-Ta-W-Si相和Fe-Cr-C-W相，但均没有发现纯Y-Ti-O相。
论文借助共沉淀法并通过正交实验制备了纳米级Y2Ti2O7+Fe混合粉末，利用XRD和场发射扫描电镜对Y2Ti2O7+Fe混合粉末进行了表征，确定了最佳制备工艺;然后，采用真空感应炉冶炼CLAM钢，并将综合性能较好的Y2Ti2O7+Fe混合粉末添加到钢中，研究不同Y2Ti2O7添加量对钢的组织与性能的影响。论文得到了以下主要结论:
(1)采用XRD对共沉淀法制备的Y2Ti2O7+Fe进行分析，结果显示Y2Ti2O7+Fe中除了存在Y2Ti2O7、Fe和Fe3O4相外，没有观察到Y2O3、TiO2以及其它杂质相，表明Y3+和Ti4+均以单一的烧绿石Y2Ti2O7的形式存在;
(2)采用共沉淀法可以成功制备Y2Ti2O7+Fe混合粉末。综合粒径分析、物相分析及形貌分析，在PH=8.5、分散剂添加量为10％、煅烧温度为1000℃、还原温度为380℃条件下制备的Y2Ti2O7+Fe（即3#试样）综合性能较好（形状为球状、粒径均匀、结晶度和分散性良好），满足CLAM钢中对添加粒子的要求;
(3)金相组织分析表明，将Y2Ti2O7添加到钢中可明显细化晶粒。热处理后晶粒尺寸较之前增加，但增加量随着Y2Ti2O7添加量的增加而减少，分别为22.3％、18.5％、12.4％和9.1％;
(4)力学性能测试结果表明，回火前后钢的组织与性能均发生了明显变化。与轧态钢相比，回火钢的组织更加均匀，强度和硬度明显降低，而塑、韧性却有明显提高;
(5)扫描电镜分析表明，2#、3#和4#钢中都发现了形貌为球形、尺寸为0.1～0.5μm、成分为Y-Ti-O-C-Ta-Cr-Fe（或Y-Ti-O-C-Ta-Cr-V-Fe）的第二相粒子，而且Y2Ti2O7的添加量越多，第二相粒子就越多，但当Y2Ti2O7添加量增多时，第二相粒子有团聚的倾向;
(6)透射电镜观察表明，各炉钢的组织均为板条马氏体，组织中分布着第二相粒子，其形状为球形、椭圆形和长条形，尺寸范围为50～300nm。1#钢中的第二相主要为碳化物(WC)和金属间化合物(Fe-Cr或Cr-Mn);2#、3#和4#钢中主要为Y-Ti-O-C-Ta-W相、Y-Ti-O-C-Ta-W-Si相和Fe-Cr-C-W相，但均没有发现纯Y-Ti-O相。