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无碳化物贝氏体很好的结合了强度、塑性和韧性,引起了国内外材料学者对钢中无碳化物贝氏体的研究浪潮,并成功开发出一系列新型钢种。无碳化物贝氏体往往需通过等温淬火工艺制备,这需要特殊设备,且工艺过程复杂,会大大增加生产成本；同时对零件尺寸也有限制。因此,针对等温淬火工艺的局限,开发研究无碳化物贝氏体的连续冷却工艺具有重要的应用价值。无碳化物贝氏体钢的在线连续冷却,为其工业大规模生产提供可能,使其在价格方面拥有巨大优势。本文通过对0.2C-1.8Si-2.8Mn、0.2C-1.8Si-1.8Mn-0.8Cr、0.3C-1.8Si-1.8Mn-0.8Cr三种成分的实验钢研究,总结分析了成分设计和连续冷却过程对组织与性能的影响,现结果如下：1.三种成分的实验钢经不同连续冷却过程均得到无碳化物贝氏体和带状马氏体的复相组织。无碳化物贝氏体呈束分布,板条平行排列,在贝氏体铁素体板条间夹着薄膜状富碳残余奥氏体。置换型溶质的偏聚是导致带状马氏体的主要原因。在带状马氏体组织周围的贝氏体板条束更细密。2.在320～450℃温区内,随过冷奥氏体起始空冷温度的降低,贝氏体板条束细化。随起始空冷温度降低,含碳量为0.2%的实验钢组织中带状马氏体增多,而碳含量为0.3%的实验钢组织中带状马氏体逐渐减少。两种0.2%C实验钢的残余奥氏体体积分数及其稳定化参数随温度降低而增大。0.3%C实验钢的残余奥氏体体积分数及其稳定化参数随温度降低先增大后减小。0.2C-1.8Si-2.8Mn钢自370℃空冷具有较优的强塑积；0.2C-1.8Si-1.8Mn-0.8Cr钢自350℃空冷强塑积较好；0.3C-1.8Si-1.8Mn-0.8Cr钢自400℃和420℃空冷均有高的强塑积。3.在320～450℃温区内,以0.8%Cr替代1.0%Mn可减少带状组织的体积分数,改善实验钢的冲击韧性。以Cr替代Mn后连续冷却组织中出现极少量块状先共析铁素体。在400℃时,Cr的加入降低了残余奥氏体体积分数和残余奥氏体稳定化参数。随钢中含碳量的上升,组织中带状马氏体和残余奥氏体的体积分数均增加,同时残余奥氏体和贝氏体铁素体的碳含量升高。钢中含碳量上升消除了组织中先共析铁素体,并能使贝氏体铁素体板条细化。4.贝氏体板条束细化是屈服强度增加的主要原因。带状马氏体组织增多与贝氏体板条束细化能提高抗拉强度。带状马氏体组织严重降低冲击韧性和塑性,而贝氏体板条束细化能改善冲击韧性。薄膜状残余奥氏体更易富碳,能在塑性变形时充分发挥TRIP效应,促使带状组织及其附近区域均匀变形,提高塑性。