基于在安全性、轻量化和制造成本等方面的巨大优势,高强钢在汽车工业的轻量化材料中占据了最大的使用比重。采用高强度级别的材料,可以有效实现车身减重,从而降低能源消耗。目前,1500MPa级别的钢材仅能通过热冲压成形来制备。在汽车车身的应用上,热冲压成形钢的应用比例也在逐年提升。然而,就新一代热冲压成形钢而言,如何进一步提升强塑性,是亟待解决的问题。本文通过将中锰钢的合金设计与淬火配分（Quenching&Partitioning,Q&P）工艺相结合,从汽车钢的制备、热加工以及后续处理等整个流程上进行设计,进而开发出1800 MPa级别强度且兼顾高延性的热冲压成形钢。同时,本文系统研究了热冲压成形钢在具体工艺路径下的组织演变规律及其对力学性能的影响。本文的主要工作如下:（1）针对热冲压成形,设计了含V中锰钢,利用低温奥氏体化配合热成形过程中的VC析出将原奥氏体晶粒细化至2.6μm,并获得了 5nm的残余奥氏体薄膜。基于材料中纳米级尺寸的残余奥氏体设计,提出利用汽车制造过程中在170C保温20 min的烘烤涂装工艺来代替传统回火过程,以实现C元素从马氏体向奥氏体中的配分。最终获得了 1800 MPa级强度和16%延伸率的“烘烤-配分”热冲压钢。（2）研究了 Si和V对“烘烤-配分”热冲压成形钢组织演化的影响机理。阐明了“烘烤-配分”热成形钢中VC析出对组织性能的影响机理,即VC析出通过晶粒细化,减小了奥氏体板条的厚度,缩短了C配分的距离,提升了回火过程中残余奥氏体的稳定性,进而同时提升了材料的强度和塑性。Si在热成形钢中的固溶强化能适量提升材料的强度,但是其作用主要体现在300～400℃时抑制碳化物析出和稳定奥氏体上。（3）研究了热冲压成形后冷却过程中的马氏体相变对“烘烤-配分”过程奥氏体逆相变的影响机理,并揭示了热成形钢屈服强度的控制机理。研究发现,冷却速率的增加会使材料提前发生马氏体相变,形成的马氏体会以位错马氏体为主,且初始组织中残余奥氏体含量相对较低;而在低冷却速率下,材料倾向于形成更多的孪晶马氏体,初始组织中残余奥氏体含量相对较高。在“烘烤-配分”过程中,孪晶马氏体会部分发生奥氏体逆相变,从而导致不同冷却工艺下残余奥氏体含量的差异,进而导致不同工艺下热成形钢屈服强度的差异。（4）研究了热成形钢的残余奥氏体位错强化与TRIP效应的复合强化机制。在残余奥氏体相变为马氏体后所提供的强化大于原马氏体基体中C含量降低所导致的弱化的情况下,“烘烤-配分”热成形钢在具有高延性的同时具有超过全马氏体钢的强度。热成形钢中大量Mn元素的添加,使得残余奥氏体在较小C含量下便能保持稳定,从而使马氏体中平均C含量要高于常规Q&P钢。同时,在170℃烘烤20 min过程中,马氏体基体的强度没有明显降低。因此,本文中所设计的热成形钢,在残余奥氏体含量更多的条件下,同时具有更高的强度和塑性。（5）设计了含A1体系的中锰钢材料,并利用“临界区退火+Q&P”的方式进行热处理,来制备可应用于连续退火生产线的中锰钢,用来作辅助热成形钢的软区材料。提出通过加A1扩大两相区,并结合临界区退火的方式来控制材料的Ms点至～100℃,从而在20～80℃区间进行“温水淬火+配分”来实现材料性能的控制。最终得到了 1200 MPa抗拉强度和18%延伸率的中锰钢。此外,通过综合利用低温临界区退火过程中的细晶强化、温水淬火过程中的马氏体相变强化及回火配分过程中马氏体和铁素体界面的C捕获强化等多种强化方式,实现了同种材料、不同工艺、不同强度级别的目标。通过控制冷轧后的第一次奥氏体化处理得到不同的初始组织,然后结合相同的“临界区退火+Q&P”工艺,制备出在900～1200MPa区间、不同强度级别的中锰钢材料。