本文以55NiCrMoV7钢为研究对象，利用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）和图像分析技术，系统地研究了55NiCrMoV7钢在100～700℃回火及在20～600℃之间低周疲劳过程中的组织演变规律，发展了钢的组织图像定量分析的方法及相应的试样制备技术。研究主要结论如下： （1） 钢的回火组织因温度和时间不同，呈现为回火板条马氏体、回火屈氏体、回火索氏体和回火珠光体组织。图像分析结果揭示随温度和时间增大，渗碳体的圆整度减小，由层片、条状向颗粒状转变，且渗碳体尺寸减小，当回火温度达到600℃后，碳化物开始聚集长大粗化。 （2） 钢的M（211）半高宽随时间和温度增加而减小，随回火硬度增加而线性增大，足描述回火组织演变的一个特征微观参数。 （3） 首次提出回火钢的M（211）峰物理半高宽-时间-温度动力学关系式B=B₀exp（-（Dt）^m），其中D=D₀exp（-Q／RT），该关系式能够很好地定量预测回火过程中M（211）峰物理半高宽的演变规律，并为建立宏观-细观-微观跨尺度的考虑材料微观组织变化的复杂力学行为模型奠定了科学基础。 （4） 低周疲劳过程中钢的M（211）峰半高宽也减小，其减小的幅度与疲劳温度和其初始硬度线性相关。 （5） 当疲劳温度低于回火温度时，由机械因素引起的试样的M（211）峰半高宽的变化幅度占很大比重，而由热因素引起的变化很小。当疲劳温度高于回火温度时，由机械因素引起的M（211）峰半高宽的变化幅度随疲劳温度的升高大幅下降，而由时效引起的变化幅度则大幅增加，成为主要因素，并且进一步加剧钢的循环软化。