汽车工业的快速发展对汽车用钢提出了更高的要求,Fe-Mn-Al-C系的钢由于拥有优异的力学性能、简单的合金成分和轻量化等显著优势成为了近年来的研究热点。本文主要从对中锰钢力学性能起关键作用的组织-亚稳奥氏体的设计出发,结合两相区退火工艺,设计并制备了具有一定亚稳奥氏体含量的超高强度Fe-Mn-Al-C系低碳中锰钢,系统地研究了轧制工艺、临界退火工艺和应变速率对亚稳奥氏体的稳定性和在变形过程中马氏体转变量的影响,实现了对超高强度Fe-Mn-Al-C系低碳中锰钢的微观组织调控并完成了对其强韧化机理的研究。本文得到以下几个方面的结论:（1）对低碳中锰钢的制备开发采用了热轧后直接在两相区温度区间进行中温轧制而简化了两相区退火工艺。得到热轧实验钢抗拉强度为757.9MPa,延伸率为13.1%;温轧后的实验钢抗拉强度为1313.2MPa,延伸率为35.8%,对比热轧后的样品,其强度提高了555.3MPa,延伸率提升22.7%。热轧试样断口中呈现出多条裂纹扩展,同时裂纹附近出现准解理断裂和韧窝两种断裂特征共存,并且伴随微裂纹出现;温轧试样呈现分层开裂的断裂特征,其裂纹宽度大于热轧试样,其裂纹附近主要是大量韧窝分布,表现出较好的断裂韧性。（2）通过对温轧后的实验钢进行不同退火温度和保温时间的退火工艺,结果表明实验钢在温轧后经600℃保温40分钟的退火能使其达到最佳的力学性能,其抗拉强度为1367.6MPa,延伸率为53%。对不同退火工艺变形前后的实验试样进行SEM和XRD测试,发现在不同退火工艺下,所得到的残余奥氏体含量不同,并且在变形后其残余奥氏体的转变量也不同。其中600℃保温40分钟退火后,残余奥氏体相变为马氏体的转变量最多。对拉伸断裂后的断口进行SEM表征,观察到退火工艺为600℃保温40分钟的试样的韧窝尺寸和深度均大于550℃保温40分钟的试样和650℃保温40分钟的试样,且其撕裂棱明显。（3）对温轧退火试样进行不同应变速率的测试后,在低应变速率(10-1s-1)下得到最高的抗拉强度为1385.1MPa。在高应变速率下得到最好的延伸率60%,应变速率增大导致抗拉强度降低,延伸率增大。低应变速率44%残余奥氏体能够完全转化为马氏体,而高应变速率下仅32%的奥氏体发生相变。低应变速率下断口呈台阶式,韧窝较浅且细小,高应变速率下的断口平整,韧窝比低应变速率下较大较深。