超级贝氏体钢是依据超细晶粒钢理论和组织调控思想发展起来的新一代钢铁材料，具有超高的强度和优良的韧塑性，但其低温转变的特点决定了超长的贝氏体转变时间，不利于工业生产，因此，如何缩短低温贝氏体相变时间是需要解决的主要问题;此外，为使超级贝氏体钢兼具超高强度、高韧塑性，需要对超级贝氏体钢中贝氏体组织和残余奥氏体的微结构（包括含量、形貌和分布等）进行合理调控。因此，深入研究超级贝氏体钢的相变规律，建立超细贝氏体组织的形成理论和调控技术，成为贝氏体钢领域的重要科学问题。　　本文以超级贝氏体钢为研究对象，研究成分、热处理工艺以及变形对超级贝氏体钢相变、组织和性能的影响规律，尤其探索变形条件下贝氏体相变及奥氏体稳定化规律，目的是阐明成分设计、加热工艺和变形等对超级贝氏体钢相变和组织性能的影响规律，揭示变形条件下奥氏体力学稳定化机理，为超级贝氏体钢微观组织控制提供理论依据。主要研究了奥氏体化温度、合金元素(添加Nb和Mo)和奥氏体预变形对贝氏体相变动力学和组织性能影响;采用原位观察研究了奥氏体长大和贝氏体相变动态过程，采用热模拟膨胀量法分析了等温过程中贝氏体相变量和相变速度变化情况，采用高温显微镜(LSCM)、OM、SEM、TEM等观察了贝氏体相变后的组织形貌及分布;采用XRD技术分析了变形条件下残余奥氏体数量变化情况。主要的研究结论如下:　　(1)对于中碳超级贝氏体钢(0.40C-2.0Si-2.8Mn-0.04Al)，当奥氏体化温度高于1100℃时，奥氏体晶粒会显著长大，发生粗化现象，奥氏体晶粒长大方式有三种，奥氏体晶界的迁移和扩张长大、多个晶粒合并成一个大晶粒长大以及中间晶粒被周围晶粒分割和吞并长大，通过高温显微镜观察到奥氏体孪晶的动态演变和贝氏体形核过程;此外，贝氏体铁素体在长大过程中由于取向方位不同，贝氏体板条之间会发生碰撞，产生“互锁”现象，形成互锁的贝氏体组织。　　(2)提出通过热模拟定量分析与高温显微镜定性分析相结合的方法，研究加热温度对贝氏体相变和组织的影响规律，奥氏体化温度越高，母相奥氏体晶粒尺寸越大，贝氏体生长限制少，得到的贝氏体束越细长;提高奥氏体化温度可以加速初始贝氏体相变，缩短贝氏体转变时间，大尺寸奥氏体晶粒有利于贝氏体长大，促进贝氏体相变量，高温奥氏体化促进贝氏体相变动力学。　　(3)合金元素Nb(～0.025wt.％）和Mo(～0.14wt.％)影响低碳(～0.22wt.％C）超细高强贝氏体钢相变、组织和性能，Nb和Mo复合添加，Nb具有细晶强化的作用，Mo可以促进贝氏体转变，具有相变强化的作用，但Nb细化晶粒以后阻碍贝氏体相变，减弱了Mo对贝氏体相变的促进作用，使复合添加Nb和Mo的强化效果与单独添加Mo的效果类似;对于低碳贝氏体钢，Mo添加明显促进了贝氏体转变，可以使低碳钢的强塑积达到24.3GPa％，强化效果要优于Nb(19.0GPa％)。对于低碳高强贝氏体钢成分设计，添加了一定量的Mo以后，可以考虑不要添加Nb。此外，对于采用连续冷却工艺生产的低碳高强贝氏体钢，强塑积随Mo含量增加先增加后基本保持不变，板条贝氏体(LB)和马氏体(M)组织增加是Mo钢强度增加的主要原因，在综合性能满足要求的前提下，可以考虑降低Mo添加量，对本文所研究低碳贝氏体钢，Mo添加量可以控制在0.14 wt.％。　　(4)奥氏体预变形对贝氏体相变的影响取决于变形温度和变形程度，高温(860℃)变形(25％、50％)总是阻碍贝氏体相变，且随变形量的增大阻碍增强，最终贝氏体转变量都要小于无变形;低温大变形(300℃，50％)加速初始贝氏体相变，但减少最终贝氏体转变量，而低温小变形(300℃，25％)促进贝氏体相变，为缩短无碳化物贝氏体钢的生产时间提供了有效依据;初步建立了变形条件下的贝氏体相变动力学方程。　　(5)对于中碳超级贝氏体钢(0.40C-2.0Si-2.8Mn-0.04Al)，低温(300℃)变形对贝氏体相变的促进效果随应变量呈非线性变化，存在一个应变(300℃，10％)使贝氏体体积分数达到最大，贝氏体相变可以通过奥氏体预变形加速，但加速效果会因机械稳定化作用增强而减弱，变形奥氏体最终贝氏体转变量取决于加速形核与长大受阻两方面综合作用;提出峰值应变(PVS)概念，当变形量小于峰值应变时，最终贝氏体体积分数随应变量的增加而增大，当变形量大于峰值应变时，最终贝氏体体积分数随应变量的增加而减小。　　(6)关于变形温度对峰值应变(PVS)的影响规律，峰值应变随变形温度增加而增大，且对应的最大贝氏体转变量减少;当变形温度一定时，长大受阻的消极效应随应变量增大快速增强，而形核促进作用产生的积极效应逐渐消退，当两者比率最大时，贝氏体量达到最大值;此外，变形对贝氏体相变影响存在临界应变ε0，应变小于ε0时，贝氏体量被促进，超过ε0，贝氏体转变量被抑制;　　(7)关于变形对奥氏体力学稳定化影响，当应变量较大时，变形产生的位错、晶界和亚晶界等缺陷会严重阻碍贝氏体束长大，使贝氏体相变受阻，这是奥氏体发生力学稳定化的主要原因;变形条件下的残余奥氏体数量取决于等温过程中贝氏体量和冷却过程马氏体转变量综合影响，虽然低温小变形促进贝氏体相变，使贝氏体量增加，但仍然有大量残余奥氏体存在于室温条件下，这是因为马氏体相变受到抑制;室温组织中残余奥氏体含碳量与等温贝氏体相变量变化一致，含碳量越高对于奥氏体稳定化有利，但相比碳含量的影响，变形引起的力学稳定化作用占据主要地位，随着应变量增大，残余奥氏体含量增加。低温变形促进残留奥氏体稳定化，有助于获得更多的残余奥氏体组织。