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本研究利用普通碳素钢(0.17%-0.97%C),通过热处理或热机械处理工艺制备了多种类型的铁素体/渗碳体复相组织,使用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和原位高能X射线(In-situ HEXRD)等手段分析了铁素体/渗碳体复相钢的宏观力学性能与组织参数间的统计规律、塑性变形过程中的位错亚结构演变及两相(铁素体和渗碳体)间的应力/应变配分。在此基础上提出了组织状态影响超细晶或细晶铁素体(α)+渗碳体粒子(θ)复相钢力学行为的微观机制,建立了具有物理冶金意义的屈服强度模型和均匀塑性变形阶段应力-应变模型。结果表明：超细晶或细晶(α+θ)复相钢的屈服强度不仅与铁素体晶粒尺寸有关,还与渗碳体粒子的状态(尺寸、分布和体积分数)有关,对于中高碳超细晶或细晶(α+θ)复相钢而言,渗碳体粒子状态对屈服强度的影响尤为明显。减小铁素体晶粒尺寸、增大渗碳体粒子体积分数和减小渗碳体粒子尺寸均可以提高超细晶或细晶(α+θ)复相钢的屈服强度。不同位置的渗碳体粒子在屈服过程中的作用也有所不同。其中,晶界渗碳体粒子占据了铁素体晶界的部分面积,导致其铁素体晶界对屈服强度的贡献比相同晶粒尺寸的单相多晶铁素体有所减弱,而晶内渗碳体粒子能够阻碍位错运动,导致晶内摩擦力增大。超细晶或细晶(a+θ)复相钢的均匀塑性变形阶段可分为第1阶段,过渡阶段和第Ⅱ阶段。在第1阶段,铁素体/渗碳体粒子界面附近存储了较高密度的几何必需位错,并初步形成位错胞状结构；过渡阶段,位错胞状结构逐渐变得致密；第Ⅱ阶段,位错胞状结构的致密化完成,之后连接渗碳体粒子的位错墙并无明显变化。超细晶或细晶(α+θ)复相钢的加工硬化率在第1阶段随着位错增殖速率的增大而增大,而在第Ⅱ阶段则随着位错胞状结构尺寸的减小而增大。较大的渗碳体粒子特征参数(f/d, f和d分别为渗碳体粒子的体积分数和平均尺寸)有利于超细晶或细晶(a+θ)复相钢铁素体基体中位错的快速增殖和细位错胞状结构的形成,而较细的铁素体晶粒则不利于位错胞状结构的形成。超细晶或细晶(α+θ)复相钢在宏观屈服时通过相界面附近的几何必需位错将应力从铁素体传递到渗碳体粒子。在吕德斯变形阶段,铁素体应力(σα)因位错源放出可动位错而快速下降,而渗碳体应力(σθ)则因为相界面附近积累的几何必需位错密度的提高而快速增大。在加工硬化阶段：提高f/d值可导致渗碳体粒子周围和铁素体晶粒内部存储更高的位错密度,从而使铁素体应力和渗碳体应力都随着f/d值的提高而增大；铁素体内部的位错密度随着应变量的增大而增大,但动态回复使位错密度增速逐渐变小,导致铁素体应力和渗碳体应力的增速逐渐减小。建立的应力-应变模型表明,超细晶或细晶(时θ)复相钢中的几何必需位错密度随着f/d值的提高而增大,而统计位错密度则随着铁素体晶粒尺寸的增大而增大。超细晶或细晶(α+θ)复相钢的绝热硬化常数(k)随着几何滑移距离(λ)的减小而线性增大,而位错湮灭速率常数(k2)则随着几何滑移距离的减小而非线性增大。在相同几何滑移距离的情况下,由于细晶(α+θ)复相钢具有比超细晶(α+θ)复相钢更强的低能位错结构(如位错墙和位错胞状结构)的形成能力,所以细晶(α+θ)复相钢的位错湮灭速率常数要低于超细晶(α+θ)复相钢的位错湮灭速率常数。超细晶或细晶(α+θ)复相钢的抗拉强度随着有效几何滑移距离(k2λ)的减小而增大,而其均匀延伸率随着位错湮灭速率常数的减小而增大。