高强度是汽车用钢的发展趋势，但是钢材的延伸率随着强度的上升反而下降。以“多相（Multiphase）、亚稳（Metastable）、多尺度（Multiscale）”（简称M³）的组织调控理论为依据，提出了第三代汽车用钢超细片层状双相结构的组织调控思路，即新型中锰钢与奥氏体逆相变退火。本文以新型中锰钢作为实验材料，通过逆相变退火获得由超细铁素体和奥氏体组成的片层状双相结构，利用扫描电子显微镜、投射电子显微镜、X射线衍射和背散射电子衍射等仪器对力学性能与微观组织进行表征，发现中锰钢经高温奥氏体化(T_Au＞Ac3)油淬后获得完全马氏体组织，逆相变退火时逐渐转变为超细的片层状双相组织，而双相区奥实体化(Ac1<T_Au<Ac3)油淬后获得双相结构且几乎不受退火影响，两种热处理条件650℃退火6小时后获得高强度（¹000MPa）与高塑性（⁴0%）。另外中锰钢退火后形成的片层状双相结构在100-600℃回火时没有变化，而200℃、500℃回火时碳化物析出导致奥氏体量及其碳含量的下降，相应地损害了塑性，400℃回火获得最佳力学性能——抗拉强度为1000MPa，断后伸长率为40%，这表明中锰钢在热镀锌过程中保持高强高塑的可行性。通过微观组织与力学性能之间的关系可知，断后伸长率主要源于大量奥氏体的相变诱导塑性，而且强塑积随残余奥氏体量线性上升，这表明残余奥氏体的TRIP效应是获得高强高塑的关键因素，另外中锰钢屈服强度与奥氏体晶粒尺寸符合Hall-Petch公式，这意味着室温组织中的奥氏体为软质相。