在钢铁的数千年发展中,马氏体结构扮演着重要角色。然而,即使在极高的冷却速率（>104℃/s）下,具备良好抗氧化性的二元铁铬合金也无法通过马氏体相变得到有效的硬化。由于不存在碳,固溶强化和结构强化效果不佳,并且当铬的质量分数超过12%时,二元铁铬合金的高温奥氏体相区不存在。因此,铁铬合金必须依靠添加钨、镍等元素来实现良好高温抗氧化性与强度的结合,但是这将导致成本提升,并且增加生产和回收的难度。压力作为一个与化学成分无关的热力学变量,可以通过提供额外功来增加吉布斯自由能的变化,增加马氏体相变的驱动力,并且降低MS点,从而调控马氏体的亚结构以及强度。因此,本论文旨在研究不同压力（1、2、3、4 GPa）热循环对二元Fe-15wt.%Cr合金马氏体亚结构及性能的影响。运用X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜等结构表征技术研究其微观结构,并测试了不同样品的硬度、抗氧化性能等。获得以下研究结果:1)不同压力热循环下二元Fe-15wt.%Cr合金产生了不同尺寸的板条状马氏体,亚结构为马氏体孪晶变体,遵循K-S取向关系且具有（110）界面。随着压力的升高,block尺寸逐渐减小,位错密度增高。1 GPa样品内部除了板条状马氏体外还包含高位错密度的铁素体组织,2、3、4 GPa下block平均尺寸分别为138 nm、44 nm、31 nm。2)不同压力热循环下样品的硬化效果不同,硬度值呈梯度分布,随着压力的升高逐渐增加,硬度值分别为:210 HV-290 HV、280 HV-330 HV、320 HV-500 HV、420 HV-600 HV,4 GPa样品硬度提升至基体（150 HV）的4倍左右。3)在500℃空气中氧化1h,4 GPa样品相比于二元Fe-15wt.%Cr合金显示出更加优良的抗氧性能,研制出一种兼备高硬度和高抗氧化性铁铬合金的制备技术。