纳米析出强化钢是利用纳米相的析出强化与传统的强化方式相结合强化基体的一类新型超高强钢,具有超高强度、优良耐腐蚀性、低成本和节能环保等优点,其中复合纳米析出行为受到广泛关注。但析出强化提高强度的同时会造成塑韧性的降低,如何调控复合纳米相的析出行为改善钢强塑性是纳米析出强化钢的重要研究内容。本文以富Cu析出相、NiAl类析出相和碳化物类析出相的复合析出强化钢为研究对象,设计了 Cu钢、Cu/Ni钢和Mo钢三类复合析出强化钢,通过回火时效热处理、改变Mo含量以及外加强磁场等方式改变纳米析出强化钢纳米析出行为,利用三维原子探针层析技术研究钢中复合纳米析出相的析出行为和元素偏聚等,构建纳米析出强化钢的复合析出、元素偏聚与强塑性的关系,为纳米析出强化钢的发展提供理论基础。主要结论如下:（1）研究了回火+时效处理对Cu钢、Cu/Ni钢和Mo钢的强塑性的影响,表明利用回火+时效处理后Cu/Ni钢的强度略有提高,但塑性仍较差,主要是由于在晶界处形成了大块富Cu相而导致了沿晶断裂。而Mo元素的添加改善了 Cu元素在晶界上的偏聚。同时利用回火+时效处理后Mo钢中出现分层析出结构,回火阶段析出的复合析出相在时效阶段会发生粗化能为Mo钢提供一定的塑性,时效阶段形成的细小弥散分布的二次复合析出相能为Mo钢提供一定的强度,实现了 Mo钢强塑性的提高。较适宜的多级热处理条件为650℃或675℃回火10 min+550℃时效2h。（2）通过改变Mo含量,研究不同Mo含量对纳米析出强化钢中富Cu相和NiAl相复合析出和元素偏聚行为的影响,表明Mo含量的增加抑制富Cu和NiAl相的形核,导致时效初期0.8Mo钢中富Cu相和NiAl相的形核数量密度更低;在析出相的生长过程中,Mo含量的增加会抑制对富Cu相的生长过程,导致0.8Mo钢中富Cu相的生长速率显著低于O.1Mo钢,但Mo含量对NiAl相的生长过程影响不大。另外,在时效过程中,Mo延缓了 Cu/NiAl复合析出相由相邻结构向核壳结构的演变进程。（3）研究了时效过程中施加强磁场对纳米析出强化钢的强塑性以及富Cu相和NiAl相的析出的影响,发现12T强磁场促进了 Cu/Ni钢富Cu相和NiAl相的形核过程,使得析出相尺寸半径减小,数量密度增加。而对大尺寸复合析出相,施加12T强磁场促进Ni元素的富集,导致大尺寸NiAl相的尺寸半径更大。强磁场增加了分层析出效果。