铁素体/马氏体钢（FMS）是先进快堆包层/导管材料以及核聚变演示工厂第一壁和包层结构材料的主要候选材料，因为它们在抗辐射高达200dpa的高中子剂量方面是有优势的。然而，由于高温下的拉伸和蠕变强度较差，它们的利用率限制在600℃左右。为了获得更高的设备运行温度以提高热效率，人们通过控制合金元素和在FMS中使用稳定的碳化物沉淀进行热处理来改善高温性能，特别是在发电工业中的应用。氧化物分散强化（ODS）FMS是一种未来很有利用价值的材料，由于在铁素体/马氏体基体中添加了极为热稳定的氧化物颗粒分散，具有在高温下使用的潜力（图1）。

图1.粉末冶金和机械加工技术原理图

ODS FMS的发展主要集中在快堆燃料包层应用和聚变堆材料应用等领域。日本核循环发展研究所（JNC）对ODS FMS进行了领先的技术开发，特别强调燃料包层在快堆中的应用。这项技术的研究被认为是扩展性能降低活化铁素体钢作为一个系统适用于聚变结构材料。作为先进快堆的一种未来有很大利用价值的包层材料，ODS-FMS的研究和开发工作自1987年开始在JNC进行。与制造供应商合作进行了有关机械研磨（MM）工艺优化以及合金元素对高温机械强度影响的基础研究。

基于这些研究的结果，1990年曾对薄壁覆层的热挤压和热轧工艺进行了试验研究。试验结果表明，与纵向单轴方向相比，复合材料在双轴向环向蠕变断裂强度降低，即强度各向异性，且环向延性明显降低。根据与九州大学Yoshinaga团队合作的基础研究，制造的ODS覆层的这些出乎意料的机械性能归因于平行于轧制方向的极细长的晶粒之间的晶界滑动。

为了获得等轴均匀的晶粒，到1994年为止，利用挤压棒材试验探索了两种方法：马氏体9Cr-ODS钢（特别是针对抗辐射合金）的a-c相变和铁素体12Cr-ODS钢（针对耐腐蚀合金）的另一侧再结晶处理。

从1995年到2000年：已经有了广泛的技术突破用于制造薄壁覆层，以防止中间制造过程中的裂纹萌生，并在相变和再结晶处理的基础上确保具有优异内部蠕变强度和均匀晶粒形貌的延性。

必须建立厚板和大直径ODS钢管的生产工艺，以便将其应用于未来的融合第一壁和包层系统的大截面。

图2显示了fusion first wall应用的建议面板生产工艺。用机械球磨的粉末经热静压（HIP）加工出板坯，然后用热轧直接生产出大尺寸的板材。热轧工艺在生产过程中是必要的，因为热静压产品产生均匀的结构，但其冲击性能比上面所述退化。

图2.提出了骤变第一壁板的生产工艺

作为另一种可选的加工方法：反复进行冷轧和随后的热处理，以使最终板具有约2 m x 2 m的尺寸和所需的厚度，并具有足够的尺寸精度。马氏体9Cr-ODS钢的炉冷软化和铁素体12Cr-ODS钢的再结晶退火是冷轧硬化板软化的必然选择。通过热轧直接生产最终形状在某些情况下是适用的。在最后阶段，需要进行等轴晶的热处理：9Cr-ODS钢进行a-c相变，12Cr-ODS钢进行再结晶处理。在钢铁行业中，能够进行生产加工的大型设备已经存在。