Fe-Mn-Al-C时效强化奥氏体型低密度钢通常具有高锰、高铝和高碳等成分特征,使得该类钢存在组织调控难度大、加工困难等问题。为了实现该类钢在汽车制造等领域的成功应用,本文以时效强化奥氏体型低密度钢Fe-30Mn-9Al-1C-1Si-0.5Mo（以下简称Mn30Al9Si）为研究对象,从加工策略选择以及热处理工艺优化等方面着手,研究了该钢的高温变形行为并构建了热加工图,研究了Mn30Al9Si钢组织结构和性能与热处理工艺之间的关系及其强韧化机制,对比分析了不同加工策略得到的低密度钢的组织结构和性能及其强韧化机制。论文的主要研究内容及结论如下:（1）采用Gleeble热模拟压缩实验研究了Mn30Al9Si钢的热变形行为,构建了基于Prasad失稳判据的热加工图。结果表明,热变形过程中的变形抗力随着应变速率增加而增大,随变形温度的升高而降低。此外,根据热加工图确定了最佳热加工窗口为变形温度1000℃～1050℃、应变速率0.1s^-1～3s^-1的参数区域。（2）以热轧态Mn30Al9Si钢为对象,研究了热处理工艺与组织性能的关系及其强韧化机制。结果表明,随着固溶温度的升高、固溶时间的延长,晶粒逐渐长大,退火孪晶体积分数增加。经450℃、500℃时效处理后,奥氏体内出现弥散分布的κ-碳化物,赋予了Mn30Al9Si钢优异的强韧性。经550℃时效后,基体内κ-碳化物消失,铁素体内部发生α→B2→DO3的连续转变,材料的屈服强度升高,塑性大幅降低。热轧态Mn30Al9Si钢的强韧化机制以微带诱发塑性（MBIP）效应为主。（3）以铸态Mn30Al9Si钢为对象,研究了热处理工艺与组织性能的关系及其强韧化机制。结果表明,随着固溶过程的进行,原始组织中的碳化物溶解,晶粒逐渐长大。经450℃时效基体内出现弥散分布的κ-碳化物,赋予了铸态Mn30Al9Si钢良好的延展性;随着时效温度的升高,基体内析出脆性相β-Mn,其含量随时效温度升高而上升。铸态Mn30Al9Si材料的强韧化机制以微带诱发塑性（MBIP）效应为主。（4）对比分析了不同加工策略下,Mn30Al9Si钢组织结构、性能与热处理工艺之间的关系,并对热轧态、铸态Mn30Al9Si钢的性能及强韧化机制异同的原因进行了分析,结果如下:与铸态Mn30Al9Si钢不同,热轧态试样在固溶过程中生成了大量的退火孪晶,孪晶界的存在阻碍了位错的运动及滑移的产生,使其强塑性由于铸态Mn30Al9Si钢。经高温时效后,热轧态、铸态试验钢基体中析出了不同种类的脆性相,分别为DO3、β-Mn,大幅降低了Mn30Al9Si材料的延伸率。