创造性地提出多种析出相同位共沉淀形成复杂壳核结构提高纳米相热稳定性的新途径，在低碳低合金钢中通过纳米团簇实现超高强度和韧塑性、焊接性相结合的优异综合性能。（1）提出并系统研究超高强度纳米钢中富铜纳米相与纳米碳化物、纳米金属间化合物三者同位共沉淀的形成过程、影响因素以及纳米相结构与钢的力学性能之间的关系。 （2）深入研究复杂壳核结构纳米相的形核和长大热力学、动力学，探明超高强度纳米钢中纳米相形成、演化规律及其影响因素，进而深刻理解纳米相的形成机制和热稳定性及其影响因素，为超高强度纳米钢纳米相控制奠定基础。（3）在全面系统地比较研究不同纳米相结构和异相界面结构状态对钢的强、韧化效果及力学性能的影响规律基础上，结合实验结果和计算机模拟的方法阐释超高强度纳米钢的强、韧化机制。