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近年来,汽车产业发展迅猛,拉动了对汽车用材料的需求。同时,安全性以及节能减排已经成为汽车业的发展趋势。TWIP(Twinning Induced Plasticity Steels)钢具有优异的力学性能,其延伸率能达到95%,强度达到1100MPa,这是由于变形过程中发生的孪生诱发塑性效应(Twining Induced Plasticity,TWIP效应)或马氏体相变诱发塑性(Transformation induced plasticity,TRIP效应),在汽车行业具有很好地应用前景。尽管关于单一Nb、V和Ti元素对TWIP钢的研究已有较多的成果,但对同时含有多种微合金元素TWIP钢的变形机制的研究甚是少见。本文设计了不含Nb、V和Ti和含有Nb、V和Ti的两种TWIP钢,通过力学性能实验,结合金相显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等方法。探讨Nb、V和Ti对TWIP钢层错能(SFE)、力学性能和显微组织的影响。并对TWIP钢中的TWIP效应机制和马氏体相变方式进行较为系统的研究。主要结论如下:(1)计算Fe-Mn-Al-Si-C系TWIP钢层错能,分析并计算Nb、V和Ti对TWIP钢层错能的影响。其中,Nb、V和Ti同时加入可以提高TWIP钢层错能。(2)对不含Nb、V和Ti和含Nb、V和Ti两种实验钢在室温下进行拉伸实验,分析比较实验钢力学性能和微观组织的不同。发现含Nb、V和Ti实验钢的抗拉强度和伸长率均下降,但屈服强度升高,形变过程中发生TWIP效应;不含Nb、V和Ti的实验钢在形变阶段出现TRIP效应。(3)对含Nb、V和Ti实验钢在室温下进行静态压缩实验,位错运动贯穿始终。变形初始阶段,位错运动促进层错的产生,进而促进形变孪晶的生成。继续变形,大量的形变孪晶出现,层错逐渐模糊最后消失,晶粒被相互切割的不同孪晶系分割成更多的亚晶。变形后期,细小的亚晶抑制孪生过程,进而阻碍TWIP效应。