一種用熱穩定性高的超細氧化物質點（50～100納米）強化的合金。由於氧化物質點呈均勻、彌散的分佈，且高溫時不溶於基體，故稱彌散強化高溫合金。彌散強化合金的基體材料可以是固溶強化合金，也可以是有較高強度的沉澱強化合金。由於氧化物質點高溫時穩定，不溶入基體，因而在1 000℃以上的高溫時顯示瞭較高的強度，可以在航空發動機和地面燃氣輪機上用作渦輪導向葉片、環件和渦輪工作葉片等高溫部件。
氧化物彌散強化化合金的粉末是通過機械合金化工藝制備的，這是1969年發展的制備合金粉的一種新工藝。機械合金化是將作為基體的金屬粉末（如鎳、鉻粉）、中間合金粉（如鋁–鈦(Al–Ti)粉）和彌散強化的氧化物粉（如超細氧化釔Y2O3粉）放置於高能球磨機中，在真空或保護氣氛下通過鋼球的撞擊、碾壓被反復破碎、混合和冷焊合，並通過伴隨的擴散過程，達到合金化。穩定的氧化物與金屬不能進行互擴散，隻能機械地被彌散地鑲嵌在基體中。在高能球磨機中的球磨時間一般需數十小時。通過機械合金化所得粉末經裝套、脫氣、封焊後，進行熱擠壓和熱軋，然後還需進行定向熱處理，以獲得拉長的晶粒組織，保證較高的屈服強度和持久強度。由於氧化物彌散強化高溫合金工藝復雜，成本較高，因而主要用於一些特殊需要的場合。氧化物彌散強化和機械合金化還可應用於其他合金材料上，如鋁合金、鎂合金和功能材料等。以提高其強度和熱穩定性。