汽车车体的轻量化设计一直是汽车行业的核心问题。节能减排需要汽车制造业发展创新性轻量化汽车并降低所有零部件的质量。在当代汽车行业,因为额外添加了安全和舒适系统所以汽车减重这个问题更加重要。为了满足汽车行业对性能的新要求并最小化结构质量,本实验设计了合金成分为0.39C-0.92Mn-2.93Al的低密度钢,加入轻质元素Al,来实现轻量化目标,加入合金元素Mn,来强化基体降低Ms点,还在成分中加入少量Si,以避免热轧和镀锌过程中的表面质量问题。通过有限实验进行验证开展工作,以达到先进商业化应用的程度。通过Jamtpro设计热力学方案计算出相变点和合金元素分布情况,在盐浴炉中设计了静态再结晶、相变和热处理试验,并在模拟器上进行了连续退火。通过光学显微镜和扫描电镜进行组织分析,通过维氏硬度计进行显微硬度测量,通过X射线衍射仪进行残余奥氏体探究,通过拉伸实验进行力学性能测试。实验结果如下:本实验钢的A1点为767℃,A3点是1227℃,实验钢的静态再结晶动力学方程为(?),再结晶激活能为278.5 KJ/mol。随着相变温度从800℃依次升高到830℃、860℃,室温下得到的马氏体含量增加;随着相变保温时间从20 s延长到40 min,马氏体含量是先增加后减小,然后再增加。在盐浴炉中进行盐浴热处理,当退火温度为从830℃升高到860℃时,XRD显示组织中的残余奥氏体多出了一个(311)γ峰。860℃退火的试验钢经过360℃过时效综合力学性能最优,强塑积为21.7 GPa·%。830℃退火的试验钢经过400℃过时效综合力学性能最优,强塑积为21.9 GPa·%。过时效等温时间延长优化了综合力学性能。Luders带长度随着退火温度的升高而变短,加工硬化过程分为四个阶段,其中第二阶段显示了 TRIP效应的作用和影响。最后根据现场实际设备与工艺条件,在连续退火模拟器进行实物模拟。连退组织中主要为块状奥氏体和粗大的δ铁素体基体。随着过时效温度升高,马氏体含量整体呈现增长趋势,尺寸不断变小。M/A岛的A1含量高于马氏体和铁素体中的Al含量(摩尔原子比)。块状马氏体中Mn含量高于铁素体中Mn含量(摩尔原子比)。最佳的连退工艺为830℃退火保温106 s,440℃过时效保温420 s,残余奥氏体含量最多,强塑积达到21.8 GPa·%。随着过时效温度升高,材料的综合力学性能得到优化。在所设计的实验工艺中,残余奥氏体中碳含量变化趋势和抗拉强度变化趋势相反,和屈服强度变化趋势大体一致。残余奥氏体体积分数变化趋势和伸长率变化趋势大致相同。