奥氏体高锰钢在受到应力作用时表层会出现加工硬化行为,表现为表层的奥氏体组织会相变为马氏体组织,使其表层强度增加的同时内部仍具有良好的塑性,从而实现了其他钢种所无法比拟的强韧性最优组合。目前,奥氏体高锰钢作为一种重要的耐磨材料多以铸造形式生产,而通过轧制生产的相关研究较少。本文研究了奥氏体高锰钢在不同轧制工艺以及不同冷却工艺下的热加工变形行为、组织变化规律以及在热轧和固溶热处理后奥氏体高锰钢的力学性能变化规律,并对热轧及固溶热处理后的实验钢进行了磨损性能的测定。本论文的主要研究工作和成果如下:(1)通过高温单道次压缩实验测定了三种不同成分实验钢的真应力-应力曲线。研究了奥氏体高锰钢在高温压缩过程中的变形行为、变形组织特点以及组织演化规律。分析了奥氏体高锰钢变形抗力的影响因素。研究了奥氏体高锰钢在温度800～1000℃,应变速率在0.01～10.0s-1范围内,其组织的变形行为并确立了热加工工艺参数范围。结果表明,奥氏体高锰钢在轧制过程中应该尽可能在高温低应变速率下变形,以产生有利于变形的再结晶组织。(2)针对实验钢热轧和固溶热处理工艺后的组织及力学性能进行研究,结果表明,实验钢204-2具有最佳的综合力学性能。通过电子探针对实验钢组织的二次电子像进行观察,发现组织内部存在大量孪晶。通过透射电镜对实验钢加工硬化过程中组织的转变进行观察,其加工硬化过程中组织由奥氏体向马氏体进行转变。通过面扫描对实验钢晶界周围的网状碳化物进行成分的测定,发现晶界周围有C和P元素的偏聚。通过能谱分析晶界周围的网状碳化物为C和Mn的化合物。(3)利用MLD-10动载式磨料磨损试验机模拟磨损工况,并结合前文的实验工艺研究,对热轧和固溶热处理后的实验钢进行了冲击磨料磨损实验,并将其与现在国内常用的耐磨管线钢X65、X70进行耐磨性比较,研究了组织构成及力学性能等因素对实验钢耐磨性的影响。并对试样磨损后的表面形貌进行扫描电镜的观察,分析其磨损机理。结果表明,实验钢204-2经过两小时的磨损实验失重量最低。其耐磨性是X65的2.8倍,是X70的2.4倍。通过本文研究,得到了实验钢最佳的成分设定、最佳轧制工艺以及最佳冷却工艺制度,为该类钢在今后的工业化生产中提供了重要的指导意义。