汽车等运输设备的轻量化，会提高汽车等运输设备的燃油效率和减排co2，在这种情况下，汽车等运输设备用钢铁材料的高强度化就是一个永恒的课题。采用凯发体育官网-凯发体育入口使零部件减薄可以实现轻量化。此外，钢中添加al、si等低比重元素也是轻量化的有效方法。但是这些元素含量增加会使铁素体相晶格有序化，形成b2相或d03相，使钢材脆化，所以需要添加奥氏体稳定化元素mn和c。因此fe-mn-cr-si-al热力学数据库将是低比重高强度耐磨钢板开发的有力工具。为此，科研工作者在fe-mn-al系和fe-mn-al-c系相平衡实验数据和以前研究数据的基础上，进行热力学解析，构建了低比重钢数据库，并利用该数据库进行低比重高强度耐磨钢板的成分设计。
fe-20%mn-al-c（质量%）1100℃状态，钢中添加mn、c，γ区向高al侧扩大，预计单相γ最低比重成分位于比重6.5g/cm3的等比重线、单相γ区与（α γ）两相区重叠的区域、（γ κ）两区所包围的区域。因此控制c含量、使γ稳定化，提高al含量就可以实现钢的低比重化。在上述分析的基础上，制造出比重为6.5-6.6g/cm3的fe-20mn-al-c-5%cr（质量）系合金，该合金系经1100℃固溶处理后低al含量的单相γ的10al-1.5c合金试样的抗拉强度约为900mpa，并且拉伸伸长率高达60%以上。含α相的12al-1c合金虽然伸长率下降，但抗拉强度到达1000mpa以上。
高c含量的11al-1.8c合金的屈服强度高达1200mpa，并且几乎没有加工硬化现象，伸长率达30%。10al-1.15c合金，热处理空冷后，屈服强度大于1000mpa，伸长率达到40%左右。这些合金中虽然含有少量的cr的碳化物，但基本上是单相γ合金，这种单相γ合金的屈服强度能够达到1000mpa。根据这些试验结果可以认为，fe-mn-cr-si-alγ相合金的高屈服强度、高抗拉强度、高延性是冷却过程中在γ相中析出微细κ相产生析出强化的结果。fe-mn-cr-si-al系合金具有相当于马氏体钢的高强度和相当于奥氏体钢的高延性。这种fe-mn-cr-si-al系合金通过热处理及其后的冷却速度控制的简单制造工艺即可生产，是可期待的低比重高强度耐磨钢板。
fe-mn-al-c基合金除了具有优良的力学性能，作为功能材料也具有良好的特性。该合金的固有电阻值为2.0×10－4ω·cm，是现行高电阻材料固有电阻的1.5倍。现行电阻器用的电阻线主要是cu-mn系（铜锰镍电阻合金），cu-ni系（康铜，固有电阻约0.5×10－4ω·cm），fe-cr-al系，ni-cr系合金（镍铬系电阻丝，固有电阻约1.2×10－4ω·cm）。cu-mn系、cu-ni系合金具有良好的温度稳定性，但固有电阻值小，fe-cr系、ni-cr系合金固有电阻值大，但温度特性差。固有电阻最大的fe-cr-al系合金强度高，加工困难，作为绕阻用电阻线的直径多为0.025mm。如果电阻线强度低，在卷线过程中又会发生断线问题。fe-mn-al-c基合金具有极高的固有电阻值以及优良的冷、热加工性，并且抗拉强度高达1000mpa以上，从而解决了断线问题。此外，fe-mn-al-c基合金固有电阻值随温度只有极小的变化，其温度系数小于10×10－6/k，可作为精密的高电阻材料。