随着能源危机与环境问题日趋严重,节能、安全和低成本成为汽车行业发展的主题。以无间隙原子（IF）钢和双相（DP）钢为代表的第一代先进高强钢（AHSS）的强塑积（抗拉强度与总延伸率的乘积）约为15 GPa%,这不能满足未来汽车结构件的性能要求;以孪晶诱导塑性（TWIP）钢为代表的第二代先进高强钢的强塑积虽然可达60 GPa%,但合金成本高且冶炼技术复杂。以中锰（Medium Mn）钢和淬火-配分（Q&P）钢为代表的第三代先进高强钢,具有优异的强度与塑性,且合金成本较低,成为目前汽车用钢研究热点。基于中锰钢研究进程,在国家自然科学基金的资助下,设计合金成分为Fe-5.9Mn-1.55Si-1Al-0.055C 和 Fe-8.9Mn-1.54Si-1Al-0.056C 的两实验钢作为研究对象。通过冷轧（和淬火）+退火工艺综合调控中锰钢的微观组织和力学性能。借助光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）、电子背散射衍射（EBSD）、X射线衍射（XRD）和透射电子显微镜（TEM）等技术对中锰钢微观组织进行表征和测定。本文着重研究中锰钢中逆相变奥氏体和位错密度对屈服行为的影响,以及δ-铁素体形貌对中锰钢微观组织和力学性能的影响。本文的工作内容及主要成果如下:（1）Fe-5.9Mn-1.55Si-1Al-0.055C钢中变形马氏体经660～760℃退火,微观组织主要由超细晶的再结晶α-铁素体（α）、逆相变奥氏体（γR）和长条状δ-铁素体（δ）组成;740℃退火试样获得最优的强度与塑性结合,其屈服强度、抗拉强度和断后延伸率分别为 824 MPa、980 MPa和32.8%。Fe-8.9Mn-1.54Si-1Al-0.056C钢中淬火马氏体经 620～700℃退火,微观组织主要是回火马氏体板条和逆相变奥氏体;奥氏体化后再经660℃退火试样获得最优的强度与塑性结合,其屈服强度、抗拉强度和断后延伸率分别为763 MPa、1001 MPa 和 30%。（2）利用液氮深冷和调整退火后冷却速率的方法,系统研究了冷轧后退火Fe-5.9Mn-1.55Si-1Al-0.055C钢的屈服行为。将720℃和740℃退火后试样进行液氮深冷,其γR的体积分数分别降低2.2%和5.4%,相应屈服平台分别延长0.9%和0.8%。证实了逆相变奥氏体的体积分数和力学稳定性影响TRIP效应的活跃性,活跃的TRIP效应能够进而短屈服平台。控制760℃退火后冷却速率,基于XRD测定760A、760W和760NaCl试样中铁素体的位错密度分别是1.35、1.59和2.61（×1014m-2）,屈服平台长度分别是4.7%、2.5%和1.7%。证实铁素体中位错密度增大,提高了 Lüders带应变传播速率,进一步缩短屈服平台。（3）系统研究了 Fe-8.9Mn-L54Si-1Al-0.056C钢的屈服行为和屈服强度。该钢中WQ-620试样仍会表现出不连续屈服现象,这是位错与间隙原子相互作用的结果,而AQ-620试样中活跃的TRIP效应消除了屈服平台。AQ-620比WQ-620试样屈服强度之所以高27 MPa,是因为α’T（α）中位错和晶界强化所致。前者α’T（α）中位错密度和平均晶粒尺寸是 1.71 ×1014 m-2 和 0.92μm,后者是 1.39×1014 m-2 和 1.01μm。（4）提出并验证中锰钢中δ/α’界面可以作为γR形核点。δ-铁素体影响γR的形核、体积分数及稳定性;此外δ-铁素体相对α-铁素体和γR来说属于软相能提供更大变形,且粗大长条状δ-铁素体晶粒有利于位错运动。