世界范围内机动车数量的快速增长加剧了能源消耗以及环境污染。同时面对新能源汽车对车身减重的急迫需求,汽车轻量化已成为一项紧迫的全球倡议,进而加速了高强汽车用钢的研发。同时考虑到汽车用钢的成本、成形性能、碰撞安全性能等因素,这给汽车用钢提出了更高的要求。其中中锰钢因其优异的综合力学性能被认为是最具有潜力的汽车用钢候选材料之一而受到了广泛研究。与此同时,为了满足汽车用钢不断提升的高强塑性能需求,实现中锰钢综合力学性能的提升仍具有一定的挑战性。基于以上背景,本文以中锰钢为研究对象,通过不同的轧制及奥氏体逆转变（ART）退火工艺实现对中锰钢组织与力学性能的调控。着重研究了不同轧制及ART退火工艺对亚稳奥氏体与力学性能的影响,同时揭示了组织与力学性能之间的关系。通过改进轧制及退火工艺,实现对亚稳奥氏体的调控,从而在实验钢中实现了目标力学性能。论文的主要研究内容及研究成果如下:（1）通过冷轧15C5Mn1.1Al中锰钢ART退火研究,证实了铁素体组织演变与奥氏体之间存在强的相互作用关系:铁素体再结晶促进了奥氏体含量提升,而奥氏体的存在又会降低周围铁素体的再结晶动力学。奥氏体稳定性的研究结果表明,退火过程中奥氏体含量得到提升的同时,奥氏体的稳定性逐渐降低。退火温度比退火时间对奥氏体的稳定性影响更大,并且奥氏体中C含量是影响奥氏体稳定性的最主要因素。随着奥氏体稳定性的降低,奥氏体在拉伸过程中发生马氏体转变将由应变控制过渡到应力控制,其加工硬化显著提升,抗拉强度不断提高,而延伸率急剧降低。（2）通过17C5Mn热轧实验钢在不同的温度条件下进行软化退火预制不同的冷轧前组织状态,研究不同的冷轧前组织状态对冷轧中锰钢ART退火过程中组织与力学性能的影响。研究表明,两相区软化退火形成铁素体+奥氏体双相的组织状态能够为随后ART退火过程中奥氏体的形成与长大提供有利的动力学条件,从而能够快速提升奥氏体的含量。（3）通过使用不同的退火方式实现对升温速率的调控,对比17C5Mn钢在不同升温速率条件下ART退火后的组织与力学性能差异。实验结果表明,快速升温能够抑制冷轧中锰钢组织的再结晶进程,同时获得具有更高稳定性的奥氏体,从而实现冷轧中锰钢在较高的退火温度下具备优异的力学性能。同时基于实验钢在快速升温退火条件下的组织特性,设计了两步退火方案,实现了对冷轧中锰钢奥氏体含量以及稳定性的进一步提升,实现了抗拉强度1500 MPa,延伸率20%以上的目标力学性能。（4）设计不同的轧制条件对25C7Mn实验钢进行温轧研究,实验钢通过温轧获得了细小均匀的条带状超细晶铁素体与纳米晶奥氏体双相组织结构,综合力学性能得到了大幅度提升,屈服强度达到了1300 MPa,同时抗拉强度超过了1600 MPa,而总延伸率保持在30%左右。研究表明,温轧中锰钢屈服强度的大幅度提升主要受到铁素体晶粒细化以及位错密度的影响。与此同时,奥氏体晶粒的细化提升了奥氏体的机械稳定性,确保了实验钢在强度提升的同时依然保持较好的延伸率。