超级铁素体不锈钢具有优异的耐腐蚀性能、良好的导热性能及力学性能,是替代钛及铜用于制造以海水为介质的冷却管的潜在低成本材料。然而,目前超级铁素体不锈钢在制备及服役过程中存在较严重的脆化问题,生产难度大,产品的广泛应用受到限制。针对以上不足,本文以典型牌号27Cr-4Mo-2Ni-Nb-Ti超级铁素体不锈钢为研究对象,围绕中间相析出行为、析出脆化机制、微观织构演变规律、析出相对回复及再结晶行为的影响机制开展了系统研究,具体内容与结果如下:（1）分析了中间相的等温析出行为及其对力学性能的影响规律。600-1000℃等温时效过程中形成了σ、χ、Laves等三种中间相,其TTP曲线呈“C”形,鼻尖温度为800-850℃,其中Laves相析出孕育期最短,χ与σ相次之。亚微米级Laves相在位错处形核,纳米级χ相优先在晶界析出,而微米级σ相沿χ相在晶界析出。随着时效时间延长,晶界σ相不仅沿晶界生长,同时向晶内生长,呈树枝状,并布满晶界。时效时间继续延长,χ相向σ相转变,并发现σ相在晶内以及沿Ti N颗粒周围析出。σ、χ及Laves相析出恶化材料的塑韧性,σ相析出显著提高材料显微硬度。块状σ相与微米级Laves相析出严重恶化材料的韧性,而纳米级χ相对冲击韧性的影响较小。材料的冲击韧性较拉伸塑性对中间相析出更加敏感,显微硬度与σ相析出含量呈正线性关系。（2）研究了轧制变形加速σ相析出动力学并提高Laves相析出温度的微观机制,并提出了通过热轧后补热消除热轧变形加速σ相析出动力学的工艺路线。轧制过程产生的剪切带及Ti N周围高应变区域为σ相析出提供了额外形核位置,另一方面,轧制变形过程中产生的高密度位错,为Cr、Mo元素扩散提供了通道,增加了σ相析出驱动力。轧制变形过程形成的高密度位错,在高温退火过程中引起Nb、Mo元素在界面位置偏聚,引起Laves相析出温度高达1050℃。通过在热轧后增加补热工序,及时消耗变形储能,消除亚晶界,有效减弱σ相析出动力学,扩大了热轧后冷却的操作窗口,降低了σ相析出脆性风险。（3）发现Laves相析出脆性与其尺度相关。高温退火炉冷过程中,沿晶界析出的微米级Laves相显著恶化材料的韧性,并引起脆性断裂,退火后通过快速冷却可以消除Laves相析出,保证材料的韧性。冷轧再结晶退火过程中,沿晶界析出的纳米级Laves相并不恶化材料的塑性,同时具有优化织构、细化晶粒的有益作用。（4）建立了中间相析出与退火织构演变之间的作用关系。中温回复退火过程中,沿<111>//ND晶粒内部剪切带析出的χ相阻碍剪切带回复,弱化γ-纤维织构;<110>//RD与<001>//ND晶粒内部位错快速回复并形成亚晶界后,Laves相则在亚晶界析出,仅阻碍亚晶界的进一步迁移,因此,α-纤维织构增强。热轧回复组织在高温退火过程中,再结晶形核机制为亚晶聚合,Laves相沿<111>//ND晶内亚晶界析出,阻碍再结晶形核,并弱化γ织构。冷轧变形组织在高温退火过程中,再结晶形核机制主要为剪切带形核,亚晶界位置纳米级Laves相钉扎晶界,细化晶粒;随着温度升高,Laves相含量迅速减少,γ取向晶粒内剪切带处再结晶核心脱离Laves相钉扎后,通过取向长大机制,吞并周围{112}<110>及{111}<110>晶粒,形成单一的{111}<112>γ-纤维织构组分。（5）初步设计了基于低温固溶制备超级铁素体不锈钢冷轧退火薄板的工艺路线。1050℃低温固溶处理预析出纳米级Laves相后,采用一阶段大压下量冷轧工艺及两阶段冷轧+中间退火工艺均能获得组织细小、性能优异的冷轧退火薄板。晶粒尺寸分别为16.2μm、22.4μm,断后伸长率分别为27.4%、24.4%,Fe Cl₃酸溶液中的腐蚀率分别为0.033 mm/y、0.022 mm/y。