对于汽车用钢,在满足轻量化的同时,提高其强度和安全性是现代汽车用钢的发展趋势,具有较高强度的同时也具有较高延伸率的材料也来越受到关注。本文依据M~3组织调控思路(多相、多尺度、亚稳态)设计了一种成分为0.13C-5Mn-1Al的第三代汽车用中锰钢。通过对这一成分的中锰钢进行了不同退火温度和保温时间的逆相变退火(ART)工艺,采用金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD),拉伸试验机对中锰钢进行组织和力学性能表征,以优化这一成分的中锰钢的最佳热处理工艺。在不同温度的退火工艺中,组织在较低退火温度时存在大量碳化物,温度升高碳化物消失。逆变奥氏体含量随温度升高先上升后下降,并在640℃时达到最大值,此时的逆变奥氏体含量约为10%,试样的强塑积也随着逆变奥氏体的变化而变化,在640℃时强塑积最高。马氏体板条随热处理温度升高而变得细密。在670-730℃时由于退火温度升高,逆变奥氏体继续长大,而逆变奥氏体长大速率快于逆变奥氏体中碳、锰元素的扩散速率,冷却时部分逆变奥氏体发生转化,基体中产生新的马氏体,中锰钢的拉伸性能随热处理温度的升高而增加,并在730℃时达到最大值,为1115Mpa,表明中锰钢最佳热处理温度为640℃。在不同保温时间的退火工艺中,碳化物随退火时间的延长而消失,逆变奥氏体含量呈先上升后减少的变化,并在6h时最多,约为14%,保温时间在6-10h时,部分逆变奥氏体转化为马氏体。通过拉伸性能的测试表明保温时间在6h时的组织力学性能最佳,此时的抗拉强度为759Mpa,延伸率为27.75%,强塑积为21Gpa·%,因此退火温度为640℃,保温时间为6h为实验钢的最佳退火工艺。室温下逆变奥氏体含量对中锰钢的力学性能有一定影响,逆变奥氏体含量越高,TRIP效应(Transformation Induced Plasticity Effect)的发生就越明显,强塑积就越高,逆变奥氏体含量较低时,TRIP效应就越弱,强塑积也就越低,因此获得较多组分的逆变奥氏体是提高合金力学性能的重点。