铁素体-马氏体双相钢作为低成本大膨胀率可膨胀管用钢的优选材料,其形变过程中的流动应力模型的研究,不仅有利于解释双相钢显微组织及各组分相性能与变形力学特点(如屈服、抗拉强度、加工硬化、均匀延伸等)之间的关系,而且还可指导双相钢的合金设计与生产工艺,从而得到优良性能的双相钢。本文在分析了低成本大膨胀率可膨胀管用钢性能要求以及铁素体-马氏体双相钢的无屈服延伸、屈服强度低、抗拉强度高以及强度塑性匹配好等特点的基础上,根据膨胀管用双相钢的典型成分,设计了低微碳、以Mn、Si为主要合金化元素的07MnSi低成本铁素体马氏体双相钢,并计算其相变点Acl和Ac3分别为731℃和850℃。采用不同的临界区加热亚温淬火工艺,获得不同马氏体含量的铁素体-马氏体双相组织。以双相钢特殊的铁素体-马氏体组织结构为切入点,采用了复合材料细观力学的方法,建立了基于马氏体和铁素体不均匀变形的流动应力模型和铁素体-马氏体双相钢硬化准则,以及基于该准则下的铁素体-马氏体双相钢的应变硬化和应变硬化指数计算模型。在上述模型的基础上具体讨论了不同临界区温度亚温淬火态铁素体-马氏体双相钢的细观组织结构及各组分性能与钢材表现出的宏观屈服强度、抗拉强度、加工硬化、均匀延伸等变形力学特点之间的关系,从而建立了铁素体-马氏体双相钢内部组织结构与性能之间的联系。采用电子拉伸试验机对不同临界区温度亚温淬火的07MnSi铁素体-马氏体双相钢进行力学性能测试,实验数据与采用本文建立的模型的计算值基本相符。因此采用该细观力学模型用来预测和分析铁素体-马氏体双相钢形变过程中的流动应力变化是可行的。应用本文采用细观力学建立的铁素体-马氏体双相钢形变过程中的流动应力计算模型与低成本大膨胀率膨胀管用铁素体-马氏体双相钢的化学成分、组织和性能要求相结合,建立了低成本大膨胀率膨胀管用钢的化学成分性能要求和双相钢组织结构之间的关系。并得出了：07MnSi在水淬温度为820℃时可获得最佳的综合性能,并且可以满足膨胀管用双相钢的技术要求。从而为低成本大膨胀率可膨管用双相钢的合金设计与生产工艺提供了可供参考的理论基础。最后,指出了本文所建立模型的不足以及这一工作的今后的发展前景。