振动和噪声不仅会影响设备的寿命和精度,而且会对人们的身体健康产生危害,具有减振降噪功能的结构材料开发与应用显得十分迫切。含有ε马氏体的高锰相变诱导塑性（Transformation-induced Plasticity,TRIP）钢在变形过程中可以通过多重的TRIP效应来提高加工硬化率,此外,组织中高密度的不全位错还赋予其一定的阻尼特性。与其它阻尼合金相比,结构/功能一体化的减振型高锰TRIP钢具有成本低、力学和阻尼性能优异等特点,在建筑、机械和汽车制造等领域具有十分广阔的应用前景。目前,国内外关于减振型高锰TRIP钢的研究还很少,尤其是关于其成分及加工工艺与力学和阻尼性能的关系还有待深入分析。因此,本文设计了几种不同合金成分的高锰TRIP钢,结合热力学计算和组织表征,探究了其加工硬化机制和阻尼机理,获得了优化的合金成分及加工工艺,为减振型高锰TRIP钢的工业化生产和实际应用奠定了基础。本文开展的主要工作和取得的研究结果如下:（1）设计了四种不同Mn、Si含量的减振型高锰TRIP钢（15Mn、17Mn、19Mn和17Mn0.3Si钢）,并对组织中奥氏体和ε马氏体的稳定性进行了热力学计算。随着Mn含量的增加,奥氏体的层错能和ε马氏体稳定性提高;Si元素的添加降低了奥氏体的层错能,但提高了ε马氏体的稳定性。原始奥氏体晶粒尺寸减小时,奥氏体向ε及α’马氏体相变均需克服额外的自由能差,奥氏体晶粒细化对γ→ε相变有更强的抑制作用。（2）研究了化学成分对高锰TRIP钢的相变行为和力学性能的影响。冷却和变形过程中,高锰TRIP钢中发生了γ→ε、ε→α’、γ→α’和ε→γ等相变。拉伸变形时,变形诱导γ→ε和ε→α’相变将钢的加工硬化行为分成了两个阶段。15Mn钢中奥氏体和ε马氏体的稳定性低,固溶处理后出现了带状分布的α’马氏体;其在室温下抗拉强度最高,但断后延伸率和室温冲击功都较低。17Mn钢中两种主要相变在塑性变形过程中协调进行,导致其塑韧性均较好。当Mn含量继续增加时,变形诱导相变受到抑制,实验钢的力学性能降低。此外,由于Si元素的进一步固溶强化作用,17Mn0.3Si钢在室温下的综合力学性能最为优异。（3）通过改变退火温度、温变形程度和变形温度,调节奥氏体和ε马氏体的稳定性,深入分析了高锰TRIP钢的加工硬化机制。结果表明,低温退火和温变形工艺可以提高奥氏体和ε马氏体稳定性,细晶强化和温变形时的加工硬化作用可以提高17Mn0.3Si钢的强度,但断后延伸率会因变形诱导ε→α’相变受到抑制而降低。不同温度下加工硬化行为的研究结果表明,变形诱导ε→α’相变和TWIP效应对加工硬化指数的提升作用大于γ→s相变、ε→γ相变和动态应变时效。（4）研究了不同化学成分、加工工艺及热处理条件下高锰TRIP钢的阻尼性能,阐明了影响其阻尼性能发挥的关键因素。高锰TRIP钢的阻尼性能不仅受到阻尼源数量的影响,还与组织中的空位、间隙原子、位错等微观缺陷密切相关。随着Mn含量的增加,高锰TRIP钢的阻尼性能降低,而少量Si元素的添加大幅提高了高应变振幅下的阻尼性能。提高退火温度或冷却速率时,尽管组织中空位浓度上升,但热诱导ε马氏体含量的增加提高了高锰TRIP钢的阻尼性能。在150℃下时效15 min或在室温拉伸变形5%后,高锰TRIP钢组织中ε马氏体含量增加,点缺陷对不全位错的钉扎作用减小。但是,长时间时效导致的间隙原子偏聚和大变形程度下产生的位错与α’马氏体会降低高锰TRIP钢的阻尼性能。（5）采用纳米压痕微观阻尼性能测试方法,进一步探究了高锰TRIP钢的阻尼机理,提出利用高温固溶处理和控制时效两种新工艺来提高阻尼性能。结果表明,不仅在ε马氏体相界面,ε马氏体板条内部也存在重叠的不全位错墙,这些不全位错为高锰TRIP钢提供了大量阻尼源。在1200℃下固溶处理1 min后,原始奥氏体晶粒未发生显著长大,但组织中的热诱导ε马氏体含量大幅增加;高温固溶处理在不降低力学性能的前提下提高了高锰TRIP钢的阻尼性能。在ε马氏体开始转变温度附近控制时效后,空位和间隙原子对阻尼性能的不利影响同时减小,时效后的阻尼性能显著提高。