强塑性间的互斥规律是开发高性能金属结构材料的技术瓶颈,随着我国制造业发展质量水平的快速提升,对强韧化途径的探索备受关注。针对这一现状,本文以有序相的强化效果为切入点,选取Mg-Y（-Gd）-Zn和Co Cr Fe Ni-M两种具有代表性的体系为研究对象,分别采用不同方法实现对有序相的调控并系统地分析它们的形成及演变规律,基于成分-工艺-组织-性能的关联性揭示了主要强化机制并探索多种有效的强韧化途径。首先基于LPSO相的转变机制并结合热处理工艺制备了具有不同组织特征的Mg-Y-Zn-Ti合金,系统地讨论了LPSO相形貌对力学性能和腐蚀行为的影响规律。铸态组织中沿晶界分布的块状LPSO相经高温固溶处理后转变为取向无序的棒状LPSO相,低温固溶处理导致晶粒内析出具有相同取向的层状LPSO相。相比之下,棒状LPSO相更有利于相邻晶粒之间的协调变形且更易发生扭折变形。耐腐蚀性能是制约此类合金应用范围和使用寿命的决定性因素,通过分析腐蚀行为确定了兼顾力学性能和耐腐蚀性能的最佳LPSO相形貌。由于致密的表面膜和LPSO相的均匀分布,含有棒状LPSO相的合金表现出更均匀的腐蚀和更好的耐蚀性。基体中呈排列分布的层状LPSO相增加了阴极比例且破坏了表面膜的致密性,导致腐蚀速率增加并造成严重的局部腐蚀。此外,还发现呈连续分布的LPSO相不仅可以作为微电偶腐蚀中的阴极加快腐蚀而且还充当了阻隔腐蚀的屏障。结合LPSO相和β’相协同强化并引入晶粒细化设计了铸造Mg-Gd-Y-Zn-Ti合金。铸态组织中的Mg5（Gd,Y,Zn）共晶相经固溶处理后转变为短小的板条状LPSO相,LPSO相的第二相强化和基体中Gd、Y元素的固溶强化引起力学性能特别是塑性大幅提高。通过设置浓度梯度并结合对比实验讨论了Ti的晶粒细化行为,发现Ti具有比Zr更好的细化效果,尤其在高温热处理过程中可有效抑制晶粒长大。随着Ti含量的增加,晶粒细化效果明显,高Ti含量合金在固溶处理前后保持了相近的晶粒尺寸。细晶强化效果最终体现在力学性能中,适量的Ti有利于改善合金的强塑性。经峰时效处理后,基体中析出呈弥散分布的透镜状β’相并与共存的14H-LPSO相产生交互作用使合金获得最大强度,含0.4wt%Ti合金的抗拉强度超过300 MPa同时保持了8%的延伸率。将上述协同强化理念应用于Co Cr Fe Ni-M体系,设计了层片状η相析出强化的L12型Co-Cr-Fe-Ni-Ti合金,通过控制合金元素和时效工艺实现对γ’相和η相的同步调节。发现变形量为70%和85%的冷轧态合金经高温退火后均实现完全再结晶,但晶粒尺寸、孪晶数量及位错密度皆因冷轧量的不同而存在差异。在此状态下,Ti在FCC固溶体中引起的细晶强化和固溶强化为主要强化机制。时效后分别在晶粒内部和晶界附近析出具有相似化学成分的纳米级γ’相颗粒和层片状η相。γ’相和η相间对合金元素Ti存在竞争需求,其体积分数均随Ti含量的增加而增加且更高的时效温度促进了γ’相长大。时效态S-Ti0.15合金表现出强度-塑性的理想组合,其抗拉强度达到1 GPa同时保持了45%左右的延伸率。定量分析结果表明超过80%的强度增量来自γ’相和η相引起的析出强化,但过多的η相将导致塑性降低。为减轻强韧化设计对热机械处理的依赖性,基于合金元素Al和Si的性质特点并结合纳米颗粒的析出强化效果,采用复合添加的方法设计了B2型Co-Cr-Fe-Ni-Al-Si合金。通过调控Si含量分析了组织结构的演变规律,该合金从单相FCC固溶体转变为FCC+BCC/B2双相组织且BCC/B2相的体积分数与Si含量呈正相关。发生脆性断裂前,传统复合模型与实际强度增量相符。适量的BCC/B2相有利于获得良好的综合力学性能。随着Si含量的增加,维氏硬度从143 HV提高到826 HV,相应地比磨损率降低了两个数量级。合金中BCC和B2结构以调幅组织的形式共存,Si的添加导致纳米级BCC颗粒从B2有序基体中共格析出,其中BCC颗粒和B2基体分别为富Cr相和Ni-Al相。球状颗粒与基体间的共格界面及尺寸特征决定了析出强化由切过机制主导,FCC到BCC/B2相转变引起的第二相强化同析出强化组成主要强化机制。