20世纪初，开始采用粉末冶金工艺制备氧化物弥散强化钨，经拉拔制成钨丝。但用此方法制备大尺寸的块状材料，很难将氧化物颗粒分散均匀。20世纪30年代，发展了内氧化法，主要用于生产铜、银、铍等合金，此方法基体金属会氧化。20世纪50年代末，又出现了化学共沉淀法，其代表合金是镍-二氧化钍合金（TD-Ni），但此方法很难将铝、钛等活泼性元素加入基体中。20世纪70年代，美国J.S.本杰明（Benjiamin）等人发明了机械合金化（MA）技术，使氧化物弥散强化高温合金得到快速发展，后美国相继成功研制出MA754、MA6000、MA956、MA957、MA758等有代表性的ODS高温合金。氧化物弥散强化高温合金已经批量生产并广泛应用于许多领域。

ODS高温合金采用机械合金化技术，将超细的氧化物颗粒（一般小于50纳米）均匀地分散到合金基体中。含有弥散氧化物颗粒的机械合金化粉末经过固实化处理后，便可得到密实的合金材料。一般采用热等静压和热挤压工艺进行固实化处理。采用热挤压工艺时，可以将粉末包套直接挤压成形，也可以将合金化粉末密实后再进行二次挤压成形。挤压温度、挤压比和挤压速度是影响合金性能的重要因素，通常在低的挤压温度、大的挤压比和高的挤压速度下挤压，以便使合金内有足够高的储能，经二次再结晶处理后得到粗大的晶粒组织，有利于提高合金的高温蠕变性能。再结晶退火处理是ODS高温合金的关键工艺，一般是为了消除形变加工的残余应力和得到粗大的晶粒组织。合金的高温持久性能随晶粒长径比的增大而增加，长径比一般在10∶1以上。为了得到大的长径比，有些合金（如MA6000）还要进行区域退火处理，退火温度一般为1250～1350℃。

ODS高温合金主要分为两类：①镍基ODS高温合金，又可分为两类。一类是以MA754为代表的低铝、钛含量的合金，如MA754、MA758、PM1000等，合金的化学成分和相组成简单，为单相奥氏体，由于不含γ′相，合金的中温强度相对较低。另一类是以MA6000为代表的高铝、钛、氧化钇含量并且添加钨、钼、钴、钽等合金元素的ODS合金。为改善合金的中温强度而增加了γ′相形成元素铝、钛的含量，使合金中γ′相的含量达到60%左右，并加入钨、钼、钽等稳定γ′相元素，使材料的中温强度得到很大改善，氧化钇含量也比第一类镍基ODS合金的高，进一步提高了材料的高温强度。②铁基ODS高温合金，其中产量大、应用范围广的是MA956合金。该合金是从铁铬铝系发展而来，有铁素体不锈钢的特性，合金中加入铬、钼对材料起固溶强化作用，加入铬、铝的可提高合金在高温状态下的抗氧化能力。

ODS高温合金的组织有3个特点：①含有均匀分布的纳米氧化物颗粒。②再结晶退火后粗大的晶粒组织。③退火织构。其组织结构决定了合金具有较高的高温持久强度，优异的氧化抗力、热腐蚀抗力和良好的机械疲劳与冷、热疲劳抗力。ODS高温合金主要用于航空、航天、冶金、石化、玻璃等行业的耐高温和耐腐蚀部件，其使用温度范围在1000～1350℃ 。例如，MA754主要用于先进航空发动机的某些高温部件，MA956主要用于航空发动机的燃烧室壳体、复合层板等，MA957可用于快中子增殖反应堆的核包壳管等。