随着全球能源危机以及越来越严重的环境问题,汽车工业正在沿着轻量化的模式发展。作为一种新型Fe-Mn-Al-C低密度高强度钢,在保证其优良的综合力学性能(室温拉伸强度为700～1100MPa,通常延伸率达60%)的同时,其较低的密度(<7g/cm3),良好的抗腐蚀性能被看作是未来汽车用结构钢的发展方向。因此,本文主要通过成分设计、熔炼工艺、热压缩变形、锻造成形、固溶处理及室温拉伸变形等角度来研究Fe-28Mn-10Al-0.8C低密度高强钢的组织与力学性能。设计成分为Fe-28Mn-10Al-0.8C单相奥氏体低密度钢种,密度为6.65g/cm3,与纯铁相比密度下降15.4%。利用Gleeble-3500热模拟试验机研究实验钢在所选定的变形温度(850～1100℃)和应变速率(0.01～10s-1)范围内进行高温压缩实验,结果发现:单相奥氏体Fe-28Mn-10Al-0.8C钢的流变应力-应变曲线表现为典型的动态再结晶型,实验钢在等温压缩下峰值应力随着变形温度的降低和应变速率增加而增加。实验钢的动态再结晶行为对变形温度和应变速率非常敏感,增加变形温度或降低应变速率将促进奥氏体的动态再结晶和晶粒长大,即随着变形温度的升高,Fe-28Mn-10Al-0.8C钢的动态再结晶晶粒的形核率和长大速率增加,晶粒尺寸增大,随着应变速率的增加,动态再结晶的形核率增大,晶粒尺寸下降,最终奥氏体动态再结晶晶粒越细小。研究实验钢锻态以及经不同固溶处理工艺条件下的力学性能及其组织结构演变过程。结果发现:锻态实验钢以及经不同固溶处理工艺条件下的室温组织均为单一的奥氏体相并且没有发生相变,且在奥氏体基体中分布有大量的形变孪晶和退火孪晶,孪晶贯穿整个奥氏体晶粒,随着实验钢固溶温度的升高以及固溶处理保温时间的延长,奥氏体晶粒粗化,再结晶晶粒长大明显,退火孪晶平直化;实验钢锻态条件下的室温组织中有大量白色第二相析出,经能谱分析可知,其为含Nb、Ti等碳化物,并且在奥氏体晶粒中出现大量滑移带,随着实验钢固溶温度的升高以及固溶处理保温时间的延长,滑移带逐渐消失,白色析出相逐渐溶解在奥氏体基体中,最终在快冷水淬条件下来不及析出而保留在基体中从而提高材料的综合力学性能;随着固溶温度的升高以及保温时间的延长,实验钢的断后伸长率和强塑积先逐渐增大,之后逐渐减小,实验钢的强度和硬度随着固溶温度的升高以及保温时间的延长而逐渐减小,发现:在固溶温度为1050℃保温时间为1h时材料的断后伸长率及强塑积最高,即此条件下材料的综合力学性能最佳。