双相不锈钢是由具有体心立方(bcc)结构的铁素体相和面心立方(fcc)结构的奥氏体相组成的复相金属合金材料。近年来Mn-N节约型双相不锈钢开始大量出现并迅速得到应用,以Mn,N代替Ni在降低成本的同时会降低不锈钢中奥氏体稳定性,使其在变形过程中产生TRIP效应,从而提高塑性。TRIP效应在奥氏体母相中产生,因此,理清奥氏体相特征对TRIP效应的影响至关重要,这不仅可以揭示TRIP效应作用机理,还能更好指导加工工艺以合理利用TRIP效应实现增塑效果,对推广此类双相不锈钢的应用有重要作用。本研究以一种新型Mn-N合金化的节约型双相不锈钢为研究对象,通过力学性能测试和微观组织表征,研究了亚稳奥氏体母相特征(机械稳定性,相尺寸与分布特征等)对TRIP效应的影响规律,阐明了亚稳奥氏体母相特征与TRIP效应的关联本质,揭示了具有TRIP效应的双相不锈钢塑性变形机理。主要研究结果如下:(1)试验钢整体变形主要受奥氏体相的变形控制,其加工硬化率随应变增加先降低再增加后再次降低,表现出“三阶段”硬化特征。试验钢变形失稳后迅速断裂,断口呈准解理断裂特征。马氏体相变主要表现出γ→ε→α′和γ→α′两种机制,铁素体的变形则主要以位错滑移为主。组元相间变形不均匀导致亚稳奥氏体相内马氏体“真实”转变规律不同于材料整体“表观”规律。沿试验钢板带RD方向加载比沿TD方向加载更有利于促进TRIP效应。(2)奥氏体相稳定性对固溶温度敏感。随着固溶温度的升高,奥氏体相稳定性增加,试验钢的抗拉强度逐渐降低,延伸率先增加后降低,在1100℃时表现出最佳塑性。试验钢整体加工硬化规律取决于形变诱导马氏体转变量及残余奥氏体硬化率。相同变形量下,固溶温度越高,马氏体转变量越小。(3)试验钢中奥氏体相(厚度)尺寸在10-50μm范围内,奥氏体相尺寸越细,马氏体转变饱和量越小,但变形中前期(真应变≤0.25)由于形核位置多,导致马氏体转变反而越高。具有细奥氏体相(厚度)尺寸的试验钢抗拉强度和屈服强度高,但延伸率略有下降。