本文的目的是研究高碳Si-Mn-Cr-W-Al钢低温贝氏体的转变动力学、微观组织及力学性能。利用金属材料相图计算与性能模拟软件计算出高碳Si-Mn-Cr-W-Al钢的等温转变动力学(TTT)曲线。利用膨胀法测定了该钢的相变点Ac1、Accm和Ms。采用X射线衍射仪(XRD)、光学显微镜(OM)和透射电镜(TEM)研究了不同工艺的低温等温转变处理试样的相组成和组织特征,并测定了拉伸、缺口冲击和耐磨性能。此外,还用扫描电镜研究了拉伸和冲击断裂机理及滑动磨损机理。研究结果表明,高碳Si-Mn-Cr-W-Al钢经220、240和260°C等温淬火形成了由板条状贝氏体铁素体和薄膜状残留奥氏体组成的低温贝氏体组织,板条厚度50?90 nm。随着等温温度的升高,残余奥氏体含量减少,贝氏体铁素体板条厚度增大。等温淬火试样的力学性能远高于低温回火试样,其抗拉强度达到2080–2375 MPa,延伸率达到6.7%?7.8%,Charpy-U形缺口试样室温冲击功分别达到7.8?22.2 J;而低温回火试样抗拉强度为1448 MPa、延伸率~0%、室温冲击功为2.1 J。随等温温度的降低抗拉强度升高,而塑性降低。240°C等温淬火试样室温冲击功略高于260°C等温淬火试样,但显著高于220°C等温淬火试样。等温淬火试样的干滑动磨损耐磨性高于低温回火的试样,且耐磨性随等温转变温度降低而提高。220°C等温淬火试样对低温回火试样的相对耐磨性达到1.51。