近年来,Mn-Si-Cr系贝氏体钢在轨道交通、石油工程、桥梁建筑等领域得到了广泛应用。为了进一步提高其强韧性匹配以扩大其应用范围,本文以典型的25Mn2Si2Cr钢为对象,研究了两相区二次淬火工艺、控轧控冷工艺对组织和性能的影响。通过调整两相区热处理工艺参数达到细化晶粒、调控组织的效果,进而实现了强韧性能的同时提升。通过Gleeble热模拟实验建立热变形预测模型以及测试了动态CCT曲线;分别对控轧控冷工艺热变形参数及冷却方式进行了模拟预测,并基于预测结果的指导,通过开展控轧控冷实验进行验证,同样达到了同时提高强韧性的目的。主要内容如下:对25Mn2Si2Cr钢进行两相区二次淬火工艺时,当二次奥氏体化温度为860℃时,与常规空冷+低温回火工艺相比明显提高了强度与韧性的匹配。虽然两相区奥氏体化会引入少量铁素体,但通过调整温度参数可以调控铁素体的形貌及含量,将其不利影响降至最低,同时,相对较低的加热温度同样会细化晶粒以及组织,最后达到同时提高强韧性的目的。通过Gleeble热压缩实验建立了 25Mn2Si2Cr钢的热变形本构方程、再结晶-时间-温度(RTT)曲线、动态再结晶模型以及热加工图,并以此模拟预测优化的热变形工艺参数为:变形温度950℃、变形速率1s-1。通过动态CCT曲线分析,增大变形量会使高温相变区明显左移同时降低Ms,但仍可在较宽的冷速范围内获得贝氏体/马氏体复相组织。基于热模拟实验与动态CCT曲线预测的优化热变形与冷却工艺参数,在进行控轧控冷实验过程中,增大热轧过程变形量可同时提高25Mn2Si2Cr钢的强韧性能,提高冷速强度会明显提高。所以合理匹配变形量与冷却速度两个关键工艺参数可以获得适应于不同服役条件的良好综合性能。