70Si3MnA钢材是一种常规弹簧钢，通常情况下其屈服强度为1670MPa，抗拉强度为1880MPa，断面收缩率为36%，冲击韧性为21J/cm2。由于钢中加入铬、钼可有效地提高钢的强度和淬透性，所以在70Si3MnA钢的基础上加入少量钼和铬，设计了一种新型高碳高硅钢，通过等温和连续冷却两种贝氏体相变热处理获得无碳化物贝氏体组织。另外，合适的回火工艺可以释放钢中的残余应力，稳定钢中的残余奥氏体组织，提高钢的韧性。本项工作就是研究了不同回火温度对经等温和连续冷却贝氏体相变两种热处理工艺处理后组织与性能的影响，优化最佳回火温度，指导这种新型贝氏体钢的实际应用。

试验钢用真空感应炉冶炼，浇铸成40kg的铸锭，然后锻造成断面尺寸为40mm×85mm的坯料，其化学成分（质量分数，%）为：C0.69，Si2.54，Mn0.62，Cr0.59，Mo0.15，S0.008，P0.006，Fe余量。

利用DIL805L型膨胀仪测试试验钢的相变点AC1和AC3。利用Gleeble-3500热力学模拟试验机测试试验钢的Ms点和等温转变动力学曲线。根据这些动力学试验测试和分析，将试验钢的奥氏体化温度定为900℃，保温1h。等温贝氏体相变热处理的淬火工艺为250℃等温4h。由于贝氏体相变动力学试验测得250℃等温的孕育期为27min，所以连续冷却贝氏体相变热处理的淬火工艺为先250℃等温30min，然后以10℃/h的冷却速度冷却至200℃。等温贝氏体相变热处理后，试样的回火工艺分别为200、250、300、350℃等温1h，连续冷却贝氏体相变热处理后，试样的回火工艺分别为200、300、400℃等温1h。

利用拉伸和冲击试验研究试验钢的力学性能，利用XRD、SEM和TEM等方法对试验钢进行了相组成分析和微观组织形貌观察。研究结果表明：

（1）试验钢经等温贝氏体相变，其最佳综合力学性能出现在200℃回火，强塑积达到26.4GPa•%。经连续冷却贝氏体相变，其最佳综合力学性能出现在300℃回火，强塑积达到28.6GPa•%。

（2）回火温度较低的情况下，热处理后的组织为由贝氏体铁素体和残余奥氏体组成的无碳化物贝氏体组织，这种无碳化物贝氏体由超细贝氏体铁素体板条而获得超高强度，由一定量的高碳残余奥氏体来保证较高的塑性和韧性。

（3）试验钢经连续冷却贝氏体相变，其贝氏体铁素体板条中出现了超细亚单元，并且残余奥氏体呈薄膜状和小块状两种形态分布于贝氏体铁素体板条之间，这两种残余奥氏体的稳定性不同。

（4）拉伸试样在变形过程中残余奥氏体持续发生TRIP效应，直至全部残余奥氏体都发生转变生成应变诱发马氏体，从而使钢得到更好的强、塑性配合，表现出十分优异的综合性能。