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Fe-Mn-Al-Si系高锰TRIP/TWIP钢具有高强度、高应变硬化率以及优良的塑性,是交通运输工具结构件的理想材料。本文研究材料为Fe-29Mn-3Al-3Si高锰钢,采用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射技术（XRD）、背散射电子衍射技术（EBSD）、透射电子显微镜（TEM）、电液伺服疲劳试验机和维氏硬度计研究了不同温度退火处理后材料的微观组织结构变化及其对力学性能的影响;采用分离式霍普金森压杆（SHPB）对柱状试样进行不同应变速率下冲击压缩实验,研究了材料不同应变速率下的微观组织演变及对应的变形机制;对不同温度退火后预制裂纹紧凑拉伸试样进行疲劳裂纹扩展实验,研究了不同晶粒尺寸对试样抵抗疲劳裂纹扩展能力的影响,得到的主要结论如下:Fe-29Mn-3Al-3Si高锰钢经过65%压下量的冷轧变形后,形成了包含位错塞积群、纳米晶、形变剪切带、形变孪晶以及极少量ε-马氏体的微观组织,其中形变孪晶密集分布,表明实验钢在室温轧制过程中变形机制包含位错滑移、孪生和剪切变形,其中孪生占据主导。冷却组织在4001050?C 1h退火过程中发生回复再结晶,其中550?C为再结晶开始温度,700?C为再结晶完全温度。随退火温度升高,材料的硬度、强度下降而延伸率增加。Hopkinson动态压缩实验结果表明,在应变速率范围为650s-13800s-1的冲击载荷下,高锰TWIP钢具有正应变速率敏感性;主要变形产物是形变孪晶,且随着应变速率和应变量的增大,形变孪晶数量增多,并产生二次孪晶;在变形过程中<001>取向的晶粒易产生滑移和孪晶,为软的晶体取向,而<110>取向的晶粒因孪生和滑移的概率大幅减少,为硬的晶体取向,在冲击变形过程中随形变量的增加逐渐形成<110>丝织构,使材料获得取向强化;高速冲击变形产生的绝热效应使位错发生动态回复,而对形变孪晶影响较少;TWIP效应、加工硬化、动态回复以及形变孪晶界的动态Hall-Petch效应使材料获得高强度的同时保持高的塑性。经过750?C、900?C、1000?C退火的预制裂纹紧凑拉伸试样的疲劳裂纹扩展实验结果表明,三个状态试样在稳定扩展阶段的裂纹扩展速率均表现出平台状特征。随退火温度升高试样抵抗疲劳裂纹扩展的能力增强,在平台阶段裂纹尖端及附近区域产生形变孪晶等片条状组织,其中900?C及1000?C退火试样中片条状组织明显多于750?C退火试样,这些组织的形成消除了应力集中,且对裂纹扩展起到一定阻碍作用,同时高温退火后尺寸粗大的退火孪晶组织也能阻碍裂纹扩展。