高锰钢因具有优良的加工硬化能力而广泛地应用于矿山机械、铁路、冶金、建材等领域。针对高锰钢不同工况条件下,其加工硬化机制存在不同认识的问题,本文对高锰钢开展了静态压缩、动态循环冲击实验,探讨了应变速率、变形量和相对冲击功对高锰钢显微组织演变、力学性能及加工硬化机制等的影响。论文的主要研究结果如下：采用Gleeble-3500型热模拟试验机,对高锰钢试样进行压缩模拟试验,利用真应力-真应变曲线、加工硬化率曲线、变形带的微观组织结构分析,探讨了应变速率、变形量对高锰钢加工硬化行为的影响,主要结论如下：（1）ZGMn13Cr2高锰钢在恒应变速率等温压缩时,流变应力随应变的增大而增加,不同应变速率的流变应力应变曲线呈相似的变化趋势：即0<ε≤0.05时为弹性变形阶段,流变应力几乎呈线性迅速增加；0.05<ε≤0.30为直线硬化阶段,流变应力增加的趋势有所放缓；0.30<ε≤0.5抛物线硬化阶段；应变速率越大,压缩到相同的应变量所需的真应力也越大。（2）应变速率为0.1 s^-1、压缩量在0%-50%的形变范围内,高锰钢基体为奥氏体和少量碳化物,未发现形变马氏体。压缩变形后显微硬度显著增加,由原始态的HV248.65增加到HV560.75（压缩量50%）。（3）不同应变速率压缩50%变形后,高锰钢基体内部出现了大量的变形带。变形带之间相互交叉、阻滞、割截,将基体分割成不同的区域,有些变形带在较大切向应力的作用下呈阶梯状,这是交滑移运动的结果,变形带的密度和数量随着应变速率的增大而增加。静态压缩时,高锰钢的强化机制为位错强化+孪晶强化的综合强化机制。采用MLD-10动载磨料磨损机,研究了相对冲击功、冲击时间对高锰钢动态冲击载荷工况时加工硬化行为和磨料磨损行为的影响,采用XRD物相分析、金相分析和TEM微观组织分析探讨高锰钢的加工硬化机理和磨损机理,主要研究结论如下：（1）高锰钢在冲击条件下,其表层加工硬化组织中出现了大量的变形带,这些变形带相互平行或呈台阶状,相互交叉、阻滞、割截,将基体分割成不同的区域；变形带的数量和密度随着相对冲击功的增加而增大;当相对冲击功较小时,位错大多呈平直的板状排列很少缠结成胞,孪晶体积分数不高：当相对冲击功较大时,位错密度骤增,高密度位错缠结成位错胞,且孪晶体积分数增加。（2）高锰钢的临界相对冲击功为200J/cm2,随着相对冲击功的增加,变形层厚度由3000μm逐渐增加到5500μm,其物相组成主要为奥氏体相和少量碳化物,未发现形变诱发马氏体。高锰钢在动态循环冲击载荷下其加工硬化机理为位错机制+形变孪晶机制。（3）高锰钢在不同冲击功条件下,其磨损机制不同：在50～100J/cm2相对冲击功的条件下,以显微切削磨损机制为主；在200J/cm2相对冲击功的条件下,以塑性变形磨损机制为主,同时伴有显微切削机制；在300-400J/cm2较大相对冲击功的条件下,基体内产生大量裂纹,以凿削坑磨损和疲劳剥落机制为主。