Les conditions extremes de fonctionnement envisagees pour le gainage combustible des reacteurs de 4 eme generation (temperature elevee: 400 C-700 C, et forte dose d'irradiation: jusqu'a 150 deplacements par atome (dpa)) necessitent de developper de nouveaux materiaux. Les aciers ferritiques/martensitiques renforces par une dispersion d'oxydes nanometriques (ODS: Oxide Dispersion Strengthened) constituent aujourd'hui l'une des options pour les materiaux de gainage fissile dedie aux forts taux de combustion d'un RNRNa. En effet, ces aciers presentent une bonne resistance au gonflement pour de fortes doses, allant jusqu'a 150 dpa, et une bonne tenue a la deformation en fluage a haute temperature grace aux renforts d'oxydes nanometriques. Cependant, l'irradiation neutronique induit des modifications microchimiques dans la structure de ces materiaux telles que la demixtion de phases α-α' et la depletion en Cr aux joints de grains. Ces modifications microstructurales peuvent impacter considerablement les proprietes mecaniques de ces aciers et pourraient degrader notamment la resistance a la deformation en fluage et la resistance au gonflement. Ces phenomenes ont ete relativement peu etudies dans les aciers ODS, en particulier la precipitation de la phase α' et son impact sur le durcissement des materiaux. Ainsi, l'objectif des travaux de these est d'etudier le phenomene de demixtion des phases α-α' ainsi que le comportement des joints de grains sous vieillissement thermique, sous irradiation ionique et egalement sous irradiation aux neutrons. Hors irradiation, les resultats obtenus montrent que la phase α' se forme par un mecanisme non classique dans les aciers ODS apres vieillissement thermique. Il a ete constate que les nano-renforts d'oxydes servent de site de germination heterogene pour la phase α', accelerant ainsi la cinetique de croissance de cette derniere. Si dans un premier temps ces phases durcissent significativement le materiau, leur effet durcissant diminue au fur et a mesure de leur croissance. En plus de la formation de ces phases riches en Cr, une segregation de Cr aux joints de grains a ete mise en evidence. Il a ete montre que l'enrichissement en Cr etait fortement dependant de la desorientation du joint et pouvait, dans le cas des joints fortement desorientes, engendrer une decomposition spinodale localisee au joint de grains. Sous irradiation aux ions, il a ete montre que les flux de defauts engendraient une segregation induite de Cr appauvrissant les joints de grains. Dans le cas de l'alliage Fe-18Cr ODS, la phase α' est apparu sous irradiation sous forme de precipites isoles alors que dans le cas de l'alliage ODS Fe-14Cr, il a ete constate un mecanisme de decomposition spinodale induite sous irradiation. Les mecanismes mis en evidence en recuit thermique et sous 5 irradiation aux ions ont permis de comprendre les microstructures observees apres irradiation aux neutrons.