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高锰Fe-Mn-Al-Si系TRIP/TWIP钢具有高强度、高塑性、优良的抗疲劳性能和抗冲击性能。本文通过改变Fe-Mn-Al-Si系TRIP/TWIP钢的微观组织和实验条件,研究了多种内、外因对该合金的抗疲劳性能和抗冲击性能的影响。通过高周力控疲劳试验测定了Fe-29Mn-3Al-3Si TWIP钢的疲劳强度,通过夏比冲击实验测定了不同冲击温度下Fe-25Mn-3Al-3Si TRIP/TWIP钢的冲击吸收功,并采用光学显微镜、扫描电子显微镜、电子背散射衍射技术和透射电子显微镜研究不同晶粒尺寸和预应变对Fe-29Mn-3Al-3Si TWIP钢微观结构和抗疲劳性能的影响以及不同冲击温度对Fe-25Mn-3Al-3Si TRIP/TWIP钢微观结构和抗冲击性能的影响,得到如下主要结论：(1) Fe-29Mn-3Al-3SiTWIP钢具有良好的疲劳性能,粗晶试样的疲劳极限为376MPa,明显高于其屈服强度249MPa；细晶试样的疲劳极限为344MPa,略低于其屈服强度399MPa,在一定晶粒尺寸范围内,增大晶粒尺寸有利于提高该TWIP钢的抗疲劳性能。(2) Fe-29Mn-3Al-3SiTWIP钢经过变形量为15%的冷轧预应变处理后,疲劳性能大幅提高,细晶试样疲劳极限由344MPa提至586MPa,提升242MPa,粗晶试样疲劳极限由376Mpa提高到477MPa,提升101MPa,这说明经过预应变处理后,细晶试样疲劳极限要远高于粗晶试样,提升幅度相差141MPa。(3)不同晶粒尺寸的Fe-29Mn-3Al-3SiTWIP钢经高周疲劳试验后,在粗晶试样的疲劳断口附近区域观察到了许多片条状组织,经EBSD和TEM验证,片条状组织为形变孪晶和滑移带,说明粗晶试样在循环应力加载下既发生了TWIP效应,也发生了位错滑移；在疲劳过程中形成了大量的形变孪晶和位错结构,二者共同作用,能有效阻碍裂纹扩展,提高了材料的疲劳性能。(4) Fe-29Mn-3Al-3SiTWIP钢经过预应变处理后,粗晶试样的变形机制为孪生和位错滑移,形成了大量的形变孪晶和位错结构；而细晶试样中的变形机制主要为位错滑移,几乎未观察到形变孪晶。疲劳实验后,细晶试样中的位错结构几乎没有变化,预应变带来的大量位错结构能在疲劳阶段有效地阻碍位错的进一步运动,提高裂纹萌生的临界应力值,并且在裂纹扩展阶段,细小的晶粒和晶界处大量聚集的位错,以及位错形成的位错胞也能极大地阻碍裂纹扩展。(5) Fe-25Mn-3Al-3Si TRIP/TWIP钢在-190℃-200℃温度范围内的冲击吸收功都维持在40J左右。在不同温度下的冲击断口均存在大量韧窝,断裂方式均为韧性断裂,没有出现韧脆转变现象。(6)在不同温度下进行冲击实验,Fe-25Mn-3Al-3Si TRIP/TWIP钢的冲击变形机制是不同的,在低温冲击下,变形机制主要为TWIP效应和TRIP效应；随着温度升高至室温,TRIP效应被抑制,主要的变形机制转变为TWIP效应和位错滑移；当温度进一步升高至200℃时,TWIP效应也被抑制,主要的变形机制为滑移机制。Fe-25Mn-3Al-3Si TRIP/TWIP在低温冲击变形中,同时产生的TRIP和TWIP效应赋予其优良的抗冲击性能,且冲击韧性不随温度的降低而下降。