Fe-Cr基合金具有优良的力学性能、耐腐蚀、抗氧化和抗辐照性能,因此多应用于核电站压力管道、换热器管道以及海洋工程领域中。应力应变改变合金的成分分布,影响微观组织和力学性能。高温高压作用下,合金基体分离出细小弥散的富Cr纳米析出相,发生沉淀强化的同时伴有热脆化现象,威胁合金的服役安全。因此,研究应变状态下Fe-Cr基合金纳米析出相的微观组织与动力学演化,为合金的组织性能预测提供理论参考。基于Cahn-Hilliard扩散方程,建立应力耦合的相场模型,研究了多轴向正应变对Fe-32at.%Cr和Fe-32at.%Cr-10at.%Al合金纳米析出相的形貌、成分和动力学演化的影响,以及多层合金交替应变下扩散界面及微观结构的变化。揭示了单轴向、双轴向和三轴向正应变对合金相分离和组织结构的影响。除三轴压缩应变延缓富Cr纳米相析出,其余单轴向、双轴向以及三轴向应变均促进合金相分离,其中双轴向拉伸与单轴向压缩应变下的组织演化最迅速,且可以形成薄片状析出相,三轴向压缩应变下的颗粒更加细小弥散。发现多层Fe-32at.%Cr合金在交替应变下的界面结构演化规律。富Cr纳米相优先在应变松弛区的边界析出,形成平行于边界的条带状组织,这种组织在拉伸/压缩应变交替的界面处更规则。当合金各层间距较小时,拉伸应变区相邻边界的条带合并成富Cr纳米带,压缩应变区域形成基体相。研究了 Fe-32at.%Cr-10at.%Al三元合金双轴向正应变下的组织演变动力学。双轴向正应变促进富Cr纳米相的演化,其中双轴压缩/拉伸正应变作用下的演化速率最快,其次,双轴压缩正应变下的演化速率要快于双轴拉伸正应变。