汽车轻量化是汽车工业发展的必然趋势,第三代先进高强钢(AHSS)的应用是汽车轻量化的有效手段。残余奥氏体的调控对高强钢力学性能具有重要的影响。本文通过合金成分设计,选用0.17C-2.32Mn-1.63Si钢,将逆转变(ART)工艺与传统淬火配分(Q&P)工艺相结合,提出逆转变淬火配分(ART-Q&P)工艺,通过淬火后两相区锰配分及低温碳配分,提高残余奥氏体稳定性,从而获得高强塑积汽车用钢。本文对ART-Q&P工艺过程中相变、元素配分行为进行分析,通过OM、SEM、拉伸试验机等研究了该工艺下逆转变、碳配分工艺参数对显微组织及力学性能的影响;通过XRD对残余奥氏体含量进行测量,探究其与力学性能的关系;将ART-Q&P工艺与其他高强钢热处理工艺进行了对比,探究了不同工艺元素配分效果对力学性能的影响。具体研究结果如下:(1)提出奥氏体双稳定化模型,对高低温奥氏体稳定化过程元素配分及界面迁移进行分析,探究逆转变温度与时间对相变、组织与性能的影响,对室温组织进行预测。(2)ART-Q&P钢的室温组织为马氏体、铁素体及残余奥氏体。马氏体板条排列不规则,边界处为灰白色,内部颜色较深。残余奥氏体主要呈薄膜状或者细小片状。逆转变温度升高,马氏体含量增加,铁素体含量降低,残余奥氏体含量先增加后降低;实验钢抗拉强度、屈服强度升高,断后伸长率降低,强塑积先增后降。(3)逆转变时间延长,奥氏体含量增加,Mn元素由铁素体向奥氏体配分并达到平衡;保温过长,晶粒长大,奥氏体内部Mn元素发生均匀化,降低配分效果;ART-Q&P钢的抗拉强度随逆转变时间延长先增加后降低,断后伸长率先升后降,保温30min时又略微增加。强塑积变化规律与残余奥氏体变化规律一致,残余奥氏体含量最高时,强塑积取得最大值。(4)碳配分时间较短时,板条马氏体体积分数较高,板条条理清晰;随配分时间延长,马氏体排列无序,板条变短、变粗,片状马氏体的含量增高,部分马氏体板条出现粗化现象,边界模糊;碳配分过长时,部分细小碳化物析出。残余奥氏体含量随C配分时间的延长,先增加后降低,在60s时配分完成。(5)ART-Q&P工艺、两相区保温淬火配分(I-Q&P)工艺的C、Mn元素配分对力学性能的提高优于传统Q&P工艺的单一C配分及逆转变淬火回火(ART-Q&T)工艺的单一Mn配分。且ART-Q&P工艺的元素配分效果要高于I-Q&P工艺的配分效果。ART-Q&P钢的铁素体晶粒细小,针状与细小片状两种形态,I-Q&P工艺铁素体粗大,主要呈片状;ART-Q&P综合力学性能最佳,强塑积可达19.79GPa·%。