本文通过熔炼制备不同成分的模型合金,并且在500℃及600℃下进行时效处理,使Cu可以在较短时间内在合金内部形成有效阻碍位错运动富Cu团簇。然后通过Cu含量及Ni含量对时效过程中析出相的分布、尺寸和析出形态的影响以及时效硬化规律,阐明了Cu析出相对Fe-Cu模型合金的致脆机理。在实验设计过程中参考反应堆压力容器钢（RPVS）的合金成分以及服役环境,选择较高的元素含量（Cu元素含量远高于RPV钢中的含量）的实验样品,提高时效温度（高于RPV钢的服役温度）,加快过饱和固溶体的脱溶分解,更有利于检测到富Cu相的析出。通过硬度实验对不同时效条件下的样品检测表明时效进程的阶段,随时效时间逐步延长:欠时效阶段硬度会逐渐上升,时效峰附近硬度到达时效阶段最大值,过时效阶段硬度下降。时效温度高会加快时效进程,缩短到达时效峰的时间,但硬度峰值会减小。增加合金中Cu的含量会显著的加强硬化效果及时效进程。当脱溶分解驱动力足够时合金中加入Ni会缩短到达时效峰的时间,加强硬化效果。通过OM、SEM、EDS、TEM、XRD、SANS等表征手段检测分析晶粒大小、晶界处的析出行为以及微观团簇的大小、数量、形貌等特征。时效时间对微观团簇的影响为:首先在一定的脱溶分解驱动力的作用下晶界和少量的缺陷处发生非均匀形核,形成一些体积较大浓度较低的团簇对位错运用有一定的阻碍作用;然后Cu元素在形核位置聚集程度升高并且出现一些单独的析出相,位错切过这些团簇及析出相产生很好的硬化效果;最后析出相长大并且粗化,位错由切过转变为绕过析出相硬化效果减弱。升高时效温度会导致Cu在铁素体基体中的过饱和度降低,脱溶分解更容易在缺陷处以及晶界这-些位置更容易发生非均匀形核,微观团簇的聚集速度更快、聚集程度更紧密,但析出相的大小非常不均匀且数量较少,所以能快速到达时效时效峰,但是硬度峰值较低,过时效后形成单独的析出相长大、粗化的过程也更快。增加Cu含量,析出相的尺寸分布范围更广、集中尺寸更大,加快析出相粗化速度。在足够的脱溶分解驱动力下加入Ni元素助于增加析出相的形核位置,对析出相粗化过程起到抑制作用,使析出相保持在有效阻碍位错运动的形态。