纳米结构ODS钢因其高密度纳米析出相和细小晶粒尺寸等特征性的微观结构,赋予材料优良的室温与高温力学性能和优异的抗辐照与抗肿胀性能,成为快中子反应堆包壳的重要候选材料。但纳米结构ODS钢的传统制备工艺效率低下,制约了其工业生产和应用。为此,本文探索用粉体合金热轧成形的纳米结构ODS钢的新制备工艺,以解决制备ODS钢的效率与能力问题,并研究了热轧对传统方法制备的ODS钢的结构与性能的影响,以探索优化合金组织、提高材料性能的新途径。在用粉体热轧成形制备纳米结构ODS钢的新制备工艺研究方面,利用不同的成形工艺制备了 1#、2#和3#试样,其中1#样品利用过饱和雾化粉在900℃和1000℃下进行热轧成形,2#样品利用过饱和雾化粉经8h机械球磨后在1000℃下热轧成形,3#样品在2#样品的工艺基础上增大热轧成形的压下率。然后对其晶粒、析出相特征及硬度与拉伸性能等进行了分析,重点研究了 3#试样的析出相种类以及不同温度下的拉伸性能,同时与用传统的热等静压工艺制备的15Cr-HIP试样进行了对比。得出以下结论:（1）不同成形工艺制备的3个样品中,1#、2#、3#样品的平均晶粒尺寸分别为6.16μm,1.66μm,1.26μm;析出相密度分别为～2×1020m-3、1.64×1021m-3、6.96×1021m-3;硬度值分别为267HV、322HV、370HV。其中,3#试样晶粒尺寸最小,析出相密度最高,硬度值最大,其制备工艺是最优的;（2）在3#试样中含有Y-Zr-O,Y-Ti-O,Y-Al-O以及Al-O四类析出相。其中,Y-Zr-O析出相主要为Y4Zr3O12相,尺寸主要分布在15nm以下;Y-Ti-O析出相主要为Y2TiO5相,尺寸主要分布在10-20nm之间;Y-Al-O析出相主要包括Y4Al2O9相和YAlO3相,尺寸主要分布在15-35nm之间;Al-O析出相主要为Al2O3相,尺寸主要分布在35nm以上;（3）3#试样在 25℃、400℃、500℃、600℃和 700℃ 下的抗拉强度分别为 1123MPa、910MPa、678MPa、452MPa、229MPa,随着温度的升高抗拉强度在逐渐下降,其中从400℃到700℃之间下降幅度明显更大;在25℃、400℃、500℃、600℃和700℃下的总延伸率分别为22.8%、26.8%、30.8%、45%、41.6%,随着温度从25℃升高到600℃总延伸率在逐渐增大,从600℃到700℃总延伸率在减小;断裂方式由600℃之前的以穿晶断裂为主的断裂方式演变为700℃时的部分沿晶断裂的断裂方式;（4）利用过饱和固溶体雾化合金粉经短时球磨后再进行热轧成形工艺制备的3#样品在抗拉强度上可以达到热等静压成形工艺制备的15Cr-HIP样品,并且在总延伸率上要优于热等静压成形工艺制备的样品,因此有望成为高效制备纳米结构ODS钢的新工艺。在热轧处理工艺方面,将15Cr-HIP试样经不同压下率热轧后制备了 30%HR试样、50%HR试样和70%HR试样,然后对三个试样的晶粒和析出相特征及硬度等进行了分析,同时对比了 70%HR试样退火前后微观组织和力学性能的变化,得出以下结论:（1）随着热轧压下率的增加,试样的平均晶粒尺寸在不断减小,硬度在不断增大,但析出相密度和尺寸分布无明显变化。其中,30%HR试样、50%HR试样和70%HR试样的平均晶粒尺寸分别为1.98μm、1.63μm、1.21 μm,硬度分别为548HV、559HV、584HV,析出相密度分别为 1.29×1022 m3、1.3 ×1022 m3、1.27×1022m-3;（2）热轧后,30%HR试样、50%HR试样和70%HR试样都出现了明显的各向异性,并随压下率的增大,试样各向异性在增强。其中,30%HR试样出现了板织构,没有出现明显的纤维织构;50%HR试样出现了明显的λ纤维织构（<100>//ND）和γ纤维织构（<111>//ND）,70%HR试样的纤维织构种类与50%HR试样相同,织构强度进一步增强;（3）1150℃退火2h后,70%HR试样平均晶粒尺寸增大,硬度明显降低,材料各向异性明显减弱,这为改善纳米结构15Cr-ODS钢各向异性提供了一个可行的工艺。