本文以Fe-32Ni合金作为试验初始材料,主要研究了材料冷轧及深冷处理退火后的组织与力学性能。Fe-32Ni合金在室温下为完全奥氏体组织并且马氏体相变点在室温以下,在液氮中深冷能够使组织发生马氏体相变,是作为马氏体及马氏体相变研究的理想材料。利用金相显微镜、扫描电镜、透射电子显微镜和X射线衍射仪对试验钢的组织进行表征并分析,并用显微硬度计和拉伸试验机对试验钢的硬度和强度进行测试。试验分为四个阶段:（1）首先对试验钢进行变形量为0%、42%、55%、70%、85%和90%的冷轧并深冷（-196°C）处理。冷轧在产生细晶强化和加工硬化效果的同时,抑制了深冷过程中马氏体相变。冷轧变形量越大,强度越高,马氏体生成量越少。未变形深冷试样屈服强度为420MPa马氏体含量为68%,90%冷轧并深冷试样屈服强度为618MPa马氏体含量为32%。并且冷轧变形量越大,马氏体尺寸越小;（2）然后对90%冷轧并深冷试样进行450-850°C（50°C为一个梯度）的退火处理,退火温度在450-600°C时,组织发生回复,在650°C退火时,再结晶完成,随着温度继续升高,平均晶粒尺寸逐渐增大。当退火温度为620°C时,得到回复层与再结晶晶粒的复合组织,屈服强度和延伸率分别360MPa和27.4%;（3）90%冷轧并深冷试样在620°C退火1h后,进行第二次液氮深冷与变形量为40%的冷轧。第二次深冷使回复层和再结晶晶粒均发生了马氏体相变,屈服强度提高至366MPa马氏体含量为17.8%。40%冷轧使试样不仅强度提高,而且发生了马氏体相变,屈服强度为770MPa马氏体含量为29.7%。（4）最后对二次深冷并40%冷轧的试样进行逆相变退火。40%冷轧试样马氏体逆转变开始和结束温度分别为410°C和430°C。试样在420°C退火时,组织在发生马氏体逆相变的同时进行回复。随着退火时间的增加,强度先升高后降低。退火时间为1 h时屈服强度达到最高值810MPa。