近年来，随着环境和资源问题日益受到人们的关注，为了保护环境、节能减排，微合金钢的研究逐渐向着具有低成本和高强塑性的第三代先进高强度钢（AHSS）方向发展。然而，通常钢铁材料强度的提高同时会伴随着塑性的下降，二者相互制约。因此，在对钢进行成分设计和组织设计之前，更好的理解材料的强塑性及其与微观组织结构之间的关联显得尤为重要。本文利用固体与分子经验电子理论（Empirical Electron Theory of Solids andMolecules，简称EET），以经淬火-分配-回火工艺（Quenching-Partitioning-Tempering，简称Q-P-T）热处理的微合金钢为研究对象，通过EET理论的键距差法，结合现代检测手段和统计学原理，将微合金钢宏观力学性能与微观结构关联的研究由原子尺度深入到电子尺度，对微合金钢主要组成晶胞的价电子结构参数进行研究，从原子成键角度分析了微合金钢微观价电子结构与强度、塑性的本质关联。建立了微合金钢各组成晶胞价电子结构计算模型，通过对微合金钢含碳晶胞价电子结构参数的计算分析，根据C-M偏聚理论提出晶胞共价电子密度概念，并分析比较了微合金钢奥氏体组元和马氏体组元内各对应元素组成晶胞的共价电子密度，讨论了晶胞共价电子密度与强度的关联；通过对实验钢各主要组成晶胞共价键键能的计算分析，提出晶胞总键能的概念，并分析比较了实验钢奥氏体组元和马氏体组元内各对应元素组成晶胞的总键能值，讨论了晶胞总键能与塑性的关联。基于对微合金钢各组成晶胞共价电子密度和总键能与力学性能的本质关联研究，提出了表征微合金钢宏观力学性能的新参量：等效共价电子密度和键能统计值，并给出了准确的定义，以实验钢Fe-0.2C和Fe-0.2C-0.03Nb为研究对象，对表征模型进行了试验研究，结果表明：等效共价电子密度是其强度的表征，等效共价电子密度越大，微合金钢强度越大；而键能统计值是其塑性的表征，键能统计值越大，微合金钢塑性越好。该参量可以推广至其它合金相结构已知的合金钢。