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轻质高强度合金钢已经成为材料领域和汽车企业研究的主流,在这样的背景下,新一代汽车钢板要求兼具高强度和优异的塑性。近些年来,掀起了以中锰钢（Mn:4-12%）为代表的第三代高强度钢的研究热潮,核心在于如何获得多种形貌的亚稳态残余奥氏体（RA）。本文从控制残余奥氏体形貌、含量和稳定性的影响因素着手,通过调节轧制下压量和热处理方式得到异质结构残余奥氏体。另外,如何在低合金添加的情况下进一步提高中锰钢的性能使其综合性能接近或高于孪生诱发塑性（TWIP）钢是目前该领域一大挑战。本文针对Fe-0.2C-8Mn-1.5Al-0.04Ce中锰钢分别进行奥氏体逆转变（ART）退火和临界退火+低温回火（IT）两种不同退火工艺处理,通过SEM、TEM、XRD和EBSD等手段研究两种工艺参数（奥氏体化温度与时间、临界区退火温度与时间）对中锰钢微观组织与力学性能的影响规律。采用球差透射电镜（ACTEM/EDS）并结合原位EBSD技术分析具有异质结构中锰钢形变过程中的TRIP行为及材料的强韧化机制。主要结论整理如下:（1）冷轧中锰钢采用ART热处理工艺得到的室温组织均由残余奥氏体和铁素体构成。在略高于AC3温度（770℃）奥氏体化并退火后,试验钢的综合力学性能最佳,残余奥氏体呈现层片状和等轴状的双尺度的特点,其抗拉强度为1265.85MPa,断后延伸率为23.86%,强塑积达到43.5GPa%。（2）当ART奥氏体化/半奥氏体化温度低于AC3时,奥氏体先呈现片层状与块状两种形貌,随半奥氏体化温度逐渐提高,晶粒向着块状形貌转变。当温度高于AC3时,奥氏体与铁素体形貌又以片层状为主。残余奥氏体含量与奥氏体化/半奥氏体化温度变化规律不明显,总体含量在25%34%。（3）冷轧中锰钢采用IT热处理工艺处理后,在680℃退火10 min并低温回火试样可获得不同形貌（小颗粒状,片层状、大块状）、不同尺寸以及元素异质分布的奥氏体与铁素体组织,本文称之为异质结构中锰钢,其抗拉强度为1272MPa,屈服强度1072MPa,断后延伸率为54.5%,强塑积为69.3GPa%,该性能远高于采用常规ART退火处理性能,且接近TWIP钢的级别。（4）采用IT工艺处理的中锰钢,在680℃下退火不同时间并低温回火后的试验,其微观组织均由奥氏体与铁素体构成。随着退火时间增加（5 min-120 min）,钢中奥氏体含量不断提高,其晶粒形貌变化显著,逐渐由多形貌晶粒转变为近等轴状晶粒且尺寸不断增大,试样的屈服强度、抗拉强度以及总延伸率均随着退火时间的增加先增大后减小,退火10min性能最佳。（5）不同形貌奥氏体晶粒具有不同稳定性,Mn含量较低的小颗粒状奥氏体在拉伸的初始应变阶段先发生马氏体相变,而Mn含量较高的片层状和大块状奥氏体在较高的应变范围内逐渐发生相变,使异质中锰钢在高的应变范围内发生不连续TRIP效应,进而提高其加工硬化水平从而导致异质结构中锰钢具有高强度与高塑性优异的综合性能。