本实验用钢为低碳Si-Mn钢，将马氏体作为原始组织，经热处理后所获得的组织为铁素体、贝氏体和残余奥氏体。其中的残余奥氏体在变形过程中诱发马氏体相变，产生TRIP效应，提高钢的强韧性。实验钢的性能主要取决于钢中残余奥氏体的稳定性及其转变量，残余奥氏体中的含碳量越高，奥氏体越稳定，越有利于在室温组织中保留下来；残余奥氏体在变形过程中转变为马氏体的量越多，钢的强塑积越高。本文针对实验用钢，采用不同的热处理工艺获得各种不同的显微组织，利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对显微组织进行观察与分析，通过拉伸实验测试热处理后的力学性能，采用X-ray衍射分析方法，检测拉伸前后残余奥氏体含量的变化，探讨了显微组织与力学性能的关系。采用扫描电镜(SEM)对拉伸断口的宏观和微观形貌进行观察与分析，探讨了实验钢的断裂机理和方式。主要得出以下结论： (1)实验钢由铁素体、贝氏体和少量的残余奥氏体三相组成。其中残余奥氏体以块状或薄膜状分布在贝氏体铁素体晶界上，还有的以小块状分布在铁素体晶粒内部，贝氏体铁素体多呈板条状。 (2)原始组织为马氏体的试样在两相区退火时，在贝氏体区处理工艺相同的情况下，在780℃等温5分钟时获得的残余奥氏体含量较多，此时的延伸率和强塑积最大。同原始组织为铁素体+珠光体的试样相比，在热处理工艺相同时，强度和塑性较高。 (3)在两相区退火工艺相同的情况下，在贝氏体区400℃等温5分钟时得到的残余奥氏体最多，屈服强度、抗拉强度和延伸率在此时达到极大值。等温温度和时间对强度和塑性指标的影响规律基本相同，都在中间存在某一极大值，对应获得最多残余奥氏体处。随着残余奥氏体含量的增加，试样的强塑积增加。残余奥氏体中的含碳量大约为1﹪左右。 (4)利用经验公式计算出实验钢的Ms温度大致为11.93℃。试样在室温下静态拉伸后，晶粒形状发生了变化，组织中的残余奥氏体发生了转变，产生了孪晶马氏体。随着拉伸速率的降低TRIP效应增强。 (5)采用X-ray衍射方法测量残余奥氏体含量，得出残余奥氏体体积分数与应变之间满足关系式：lgfγ0-lgfγ=kε，其中k=4.96204。 (6)实验钢的断裂方式为延性滑移分离断裂。拉伸速率对断裂机制的影响不大，宏观断口形貌呈锋利的楔形或刀尖形，微观断口形貌呈韧窝型，韧窝多为等轴形或椭圆形，有些内部含有夹杂。