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超细贝氏体钢因具备优异的强塑性匹配而成为研究热点,但相变时间制约了其产业化进程。基于此,本文采用位移生长机制研究不同热处理工艺下中C低Mn超细贝氏体钢相变动力学,阐述奥氏体化温度以及初生马氏体对超细贝氏体相变加速机理;利用SEM、EBSD、TEM、拉伸试验机、冲击试验机等技术手段研究不同热处理工艺对微观组织与性能的影响规律,寻求一种相变时间与性能匹配最佳的超细贝氏体钢;结合动态变形试验,讨论应变速率与组织性能变化之间映射关系,得到主要结论如下:(1)随着奥氏体化温度的降低,超细贝氏体相变激活能减少,原始奥氏体晶界密度增加使贝氏体形核位置及形核率增加,孕育期缩短,超细贝氏体相变完成时间缩短。(2)双级等温转变工艺形成的初生马氏体,增加奥氏体内部畸变能,降低超细贝氏体相变的激活能,显著缩短超细贝氏体转变孕育期;形核位置增加,提高形核速率,加速超细贝氏体相变。超细贝氏体直接等温转变工艺孕育期约600 s并且在约2000 s时完成贝氏体相变;当引入初生马氏体后,相变无孕育期,且相变完成时间缩短至1000 s左右。(3)初生马氏体的形成细化了贝氏体板条厚度,Si元素抑制马氏体内渗碳体形成,碳原子由马氏体扩散到残余奥氏体的过程占主导地位,使得残余奥氏体含量增加,且马氏体相变产生的畸变使得贝氏体与奥氏体的取向关系从K-S转向N-W关系;随着贝氏体等温温度升高,贝氏体板条厚度增加,残余奥氏体薄膜厚度增加且逐渐转变为块状,残余奥氏体含量增加。(4)随着奥氏体化温度降低,强度、硬度提高,延伸率、冲击韧性下降;初生马氏体引入提高超细贝氏体钢的强度和硬度,延展性与冲击韧性降低,当初生马氏体含量在为35%时获得最佳的强韧性匹配,抗拉强度达1760 MPa,延伸率达到9%,冲击韧性大于34J/cm2;当贝氏体等温温度升高到320℃时,抗拉强度降低到1583 MPa,延伸率提高至16%,冲击韧性大于48 J/cm2。(5)高应变速率下的动态变形研究结果表明:在应变速率为500-5000s-1范围内,1050-DIT试样、QBT235-280试样及QBT235-320试样均具有应变硬化行为、应变速率敏感性以及绝热剪切敏感性,QBT235-320试样绝热剪切敏感性最低,1050-DIT试样绝热剪切敏感性最高;三种试验钢动态变形时随应变速率增加微观组织发生明显变形且发生TRIP效应,随着应变速率的增加,TRIP效应减弱。