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本文采用XRD物相分析,光学显微组织与TEM精细组织观察,洛氏硬度、显微硬度、冲击韧性和拉伸强度测试等实验方法,研究了Fe-0.05C-0.90Si-0.25Mo-1.70Mn-0.35Ni(超低碳钢)、Fe-0.80C-1.32Si-1.06Cr-0.45Mn(高碳钢)和Fe-1.52C-1.97Cr-0.76Si-0.73Mn-0.09Mo(超高碳钢)三种含碳量不同的实验钢在不同温度奥氏体化条件下中温相变产物的显微组织形态和力学性能特点,以获得有关束状贝氏体组织形成普遍性的新认识,为束状贝氏体组织在工程领域的应用提供理论依据。显微组织形态分析发现,三种实验钢中均能形成由接近平行排列并以奥氏体相间隔的铁素体条构成的束状贝氏体组织。对于不含Nb、Ti元素的超低碳钢,在没有经历高温塑性变形状态下,于远高于Ac3温度奥氏体化条件后中温相变形成束状贝氏体组织;高碳钢中形成束状贝氏体组织的奥氏体化温度远高于Accm;而对于超高碳钢,在接近Accm温度处奥氏体化可以形成束状贝氏体组织。精细组织结构研究发现,三种实验钢中形成的束状贝氏体组织的精细结构存在差异。随着含碳量的增加,贝氏体铁素体条逐渐变细,超高碳钢中可以形成宽度约几十纳米的贝氏体铁素体条;超低碳和超高碳实验钢中贝氏体铁素体条是由连续的条状结构构成,而高碳钢的贝氏体铁素体条是由亚单元组成,形成的亚单元宽度约为100 nm。研究束状贝氏体组织对实验用钢力学性能影响发现,束状贝氏体组织对实验钢的力学性能起到重要影响作用。随着束状贝氏体含量的增高,实验钢的拉伸强度与冲击韧性也随着升高。对于韧性较低的高碳与超高碳实验钢,呈现纳米级别的束状贝氏体组织的存在显著提高了其韧性,使其力学性能更加优异。对三种碳含量不同的实验钢在不同温度奥氏体化后的中温相变产物组织结构特征的研究结果表明,束状贝氏体组织在钢中具有一定普遍性。