随着社会的不断发展,各行业对钢铁材料的需求量逐渐增加。超高强钢因其优异的强度性能而被广泛应用于工程机械、桥梁、船舶、石油管线等领域。在保证材料具有高强度的同时,兼具良好的塑韧性和可焊性,是超高强钢的发展方向。本文以适当添加合金元素的两种实验钢为研究对象(0.2C-1.5Si-3.0Mn-2.0Ni-0.5Cr-0.1V,0.4C-1.5Si-2.0Mn-2.0Ni-0.5Cr-0.1V两种成分),对比研究不同C和Mn含量条件下的贝氏体相变动力学规律。在此基础上,重点研究了不同热处理工艺对高强贝氏体钢组织性能演变规律的影响,揭示了高强贝氏体钢的强韧化机理。本文主要研究工作及研究结果如下:(1)确定了不同奥氏体晶粒尺寸下的马氏体相变开始温度。结果表明,随着奥氏体晶粒尺寸的减小,马氏体转变温度降低。(2)利用相变仪实验,研究了实验钢的贝氏体相变动力学规律,通过膨胀量法和晶格常数法两种方法计算了等温过程中贝氏体的转变量。结果表明,在Ms温度的等温过程中,贝氏体相变动力学显著加快。奥氏体晶粒尺寸对贝氏体相变动力学有显著影响,具体体现在:在贝氏体相变的高温区域,随奥氏体晶粒尺寸增大,贝氏体相变动力学加快;而在贝氏体相变的低温区域,随奥氏体晶粒尺寸增大,贝氏体相变动力学减缓。(3)在合理的两阶段工艺条件下,可以消除由于Mn偏析造成的马氏体带,获得均匀的贝氏体组织,从而使得实验钢的强度和韧性同时提高。(4)通过热处理实验,对比研究了不同热处理工艺条件下实验钢的强塑性匹配。结果表明,与一阶段热处理工艺相比,两阶段热处理工艺条件下,实验钢的强塑性匹配更高,强塑积可达21888MPa%。