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本文以热轧后双相不锈钢00Cr25Ni7Mo4N（以下简称双相钢）板坯为原始材料，将双相钢冷轧变形，轧制压下量为90％，对形变材料进行不同工艺的退火处理，使用 X-射线衍射，光学显微镜（OM），透射电子显微镜（TEM）电子背散射衍射（EBSD）等仪器观察双相钢的显微组织演变，采用硬度测量和万能拉伸试验等实验手段研究了不同轧制和退火工艺下形变材料的力学性能变化，得到最优化的热处理工艺，保证双相钢塑性不变的同时强度显著增加。通过对不同处理工艺下的微观组织与性能之间的关系研究得出以下主要结果： ①冷轧90%之后，双相钢形成典型的层状结构，铁素体相层和奥氏体相层中形成了纳米尺寸的层状位错界面结构，铁素体中层状位错界面结构平均尺寸为103nm，奥氏体的层状位错界面平均尺寸为83nm。材料的强度达到1.4GPa，但是塑性显著降低，延伸率低于4%。 ②800-850℃退火1min后，奥氏体微观组织保持着层状位错界面结构，铁素体开始回复，形成了亚晶结构。900-1000℃退火1min后，奥氏体回复再结晶形成了超细晶结构，晶粒中出现退火孪晶；铁素体形成超细晶结构同时还形成类似于竹节状的晶粒。 ③900-1000℃退火1min后双相钢的强度较原始材料显著增加，塑性仍保持在较高水平，接近原始态的塑性。尤其以900℃退火1min，综合性能最优越，屈服强度为805MPa，抗拉强度1002MPa，总延伸率为33%，均匀延伸率24%，强度超过了原始态组织，塑性几乎接近。900℃退火1min得到了最佳的强度和塑性匹配。 ④背应力强化对双相不均匀材料强化作用很大。形变后900℃退火，双相钢形成层状结构，界面密度增加，部分再结晶加重组织不均匀性，对几何必须位错的塞积效果更显著，导致材料的背应力增加，远大于原始态材料的背应力强化效果。 ⑤形变态只存在一阶段形变硬化阶段；900℃退火态的双相钢形变强化恢复与原始态相似，存在三阶段形变强化阶段，这与奥氏体屈服产生和形变孪生有一定的关系。第三阶段对材料的均匀延伸率影响最大。