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本文以Fe-10Mn-xAl-ySi-0.8C、Fe-15Mn-xAl-ySi-0.8C六种成分的实验钢作为研究对象,对其奥氏体层错能进行计算,确定其变形机制。研究六种钢冷轧后900℃下退火组织和性能,分析合金元素对退火组织和性能的影响以及退火时间和退火温度对实验钢组织和性能影响。主要研究手段为:利用金相和SEM对退火组织进行微观观察;通过XRD和EDS分别进行物相分析和元素含量测定;利用EBSD对组织再结晶程度、晶粒大小和取向关系进行分析;室温拉伸试验用来检测实验钢冷轧退火态的力学性能,并通过SEM对断口形貌进行观察。本文的研究内容和主要结论包括:（1）对六种成分的实验钢进行层错能热力学计算,实验钢710 wt.%的Al含量导致奥氏体层错能计算值都大于60 mJ/m2,实验钢的变形机制为位错的平面滑移。研究经900℃退火后实验钢的组织和性能差异,分析合金元素其退火组织和性能的影响,发现Mn元素可以提高奥氏体退火稳定性,抑制碳化物的析出,提高实验钢退火组织奥氏体的相比例;Al元素的增多和Si元素的降低会抑制DO3有序相的析出。当Mn元素含量为15 wt.%,Al、Si元素含量为8.5 wt.%和1.5 wt.%时,即15Mn-2#实验钢,900℃退火组织不存在碳化物和DO3相,抗拉强度达到1190 MPa,强塑积达到43.7 GPa·%,具有优异的综合力学性能。（2）以15Mn-2#钢为研究对象,研究900℃下退火时间对实验钢组织和性能的影响。研究发现,15Mn-2#钢退火过程中发生γ→α转变。α-铁素体的转变量随退火时间增加,奥氏体相固溶C含量增多,固溶强化增强,实验钢屈服强度得到明显提升。同时,α-铁素体在长大过程中与奥氏体取向关系发生改变,使得两相更多晶粒滑移系趋于平行,改善位错在相间的滑移能力,实验钢的塑性得到提升。（3）以15Mn-2#和15Mn-3#钢为研究对象,对实验钢进行8401000℃的退火1 min处理,研究退火温度对实验钢组织和性能的影响。研究发现,提高退火温度可以抑制κ-碳化物的析出,改善铁素体和奥氏体变形协调性,能够极大地提升实验钢的塑性。15Mn-2#钢1000℃退火1 min实验钢的塑性可以达到41.7%,抗拉强度为1000 MPa,强塑积高达42 GPa·%。15Mn-3#钢1000℃退火1 min实验钢的塑性达到41%,抗拉强度为1200 MPa,强塑积高达48.4 GPa·%,满足第三代先进高强度汽车用钢的要求。因此,为了保证实验钢的综合力学性能,退火温度的选择应避免碳化物的析出。