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铁素体基合金具有高强度、高热导率、低密度和低热膨胀系数的优势,因此被广泛应用于航空航天、船舶与汽车工业和能源领域。NiAl相具备有序的bcc结构和与铁素体相近的晶格常数,故使用NiAl强化铁素体合金有析出相的体积分数高、粒径细小的优势,可以大幅度提升铁素体合金的强度。同时,纳米氧化物具有高的热稳定性,即使在接近熔点进行服役的过程中,也能长时间保持对合金的强化效果。故本工作以多相强化铁素体合金为研究对象,通过实验研究探讨合金元素、制备工艺和热处理工艺对铁素体合金组织性能的影响,为高性能铁素体合金的研发和铁素体合金的进一步广泛应用提供基础实验数据,主要研究内容如下:采用真空熔炼法制备Fe-5Ni-1Al-2Mn（wt.%）和Fe-10Cr-5Ni-1Al-2Mn（wt.%）合金。利用OM、XRD、SEM、EDS、TEM、显微维氏硬度计和电化学工作站等仪器对热处理后的样品进行分析。合金主要通过NiAl和Ni（Al,Mn）纳米级析出相进行强化,Cr元素的添加能够调节铁素体基体的晶格常数,减小基体与析出相之间的晶格失配率;无Cr合金在550℃最佳时效时间和硬度分别为2 h和453.4 HV,含10wt.%Cr的合金在550℃最佳时效时间和硬度分别为0.5 h和523.2 HV;添加10wt.%Cr能有效降提高合金的抗腐蚀性能,降低合金的腐蚀速率。采用机械合金化（MA）法以纯Cr粉、Fe-55Cr（wt.%）中间合金粉和Fe-10Cr-5Ni-1Al-2Mn（wt.%）预合金粉为原料制备了名义成分为Fe-10Cr-5Ni-1Al-2Mn-0.6Y2O3（wt.%）的合金粉。通过放电等离子烧结（SPS）固结成型,利用OM、XRD、SEM、EDS、显微维氏硬度计等仪器对机械合金化过程中的合金粉末及热处理后的样品进行分析,表明在球磨转速为300 r/min,球料比为8:1的条件下,三种合金粉末分别球磨2 h、2 h和4 h时,合金粉末的平均颗粒尺寸达到最大,分别为42.02μm、43.76μm和67.35μm;当球磨时间达到60 h时,合金粉末的颗粒尺寸达到最小,分别为9.19μm、9.51μm和36.87μm。继续延长球磨时间,粉末会发生团聚现象,所以最佳球磨时间为60h。随着球磨时间的增加,粉末颗粒的晶粒尺寸不断降低,最终趋于稳定,三种合金粉末最终的晶粒尺寸分别为9 nm、10.2 nm和12.4 nm;合金粉末晶格畸变量随球磨时间延长不断增加,三种合金粉末晶格畸变量最终分别为0.84%、0.9%和0.73%。以纯金属粉和中间合金粉制备过饱和合金粉末对SPS烧结致密化过程基本无影响;预合金粉进行机械合金化后能显著提高SPS烧结过程中的致密化过程,提高合金的致密度。三种烧结体的致密度分别为94.16%、93.57%和97.33%。随着时效时间的延长,组织并未发生明显的变化,而合金中的孔隙发生聚集长大和球化现象;固溶处理后合金的硬度最大,分别为531.5 HV、526.9 HV和718.3 HV;三种合金时效峰分别出现在2 h、4 h和10 h时达到硬度峰值,分别为418.3 HV、435 HV和546.6 HV。