随着高碳钢应用领域的扩展,具有高强韧性匹配的高碳钢成为研究热点。本文以高温回火高碳硅锰钢作为实验材料,研究预备组织、淬回火工艺和网状碳化物对材料断裂韧性的影响规律。通过金相显微镜、扫描电镜、相分析和图像分析软件等微观分析手段获得材料微观组织与热处理工艺的关系,利用力学测试设备测定材料的强度、硬度、断裂韧性等力学参数,并对断裂韧性试样的断口特征进行分析,探讨淬火前预备组织、高温回火组织和网状碳化物对断裂韧性的影响机理。获得的主要结果有:锻后以不同速度冷却可获得不同的预备组织。缓冷和风冷获得片状珠光体组织,水冷得到极细的片状珠光体和马氏体组织。经预处理（球化退火）后,水冷试样的碳化物数量最少;风冷试样中碳化物的数量最多。最终热处理（淬、回火）后,三种试样的组织无明显差异,材料的强韧性基本相同。最终热处理时,随着淬火温度升高,试样组织中未溶大颗粒碳化物逐渐溶解,晶粒尺寸增大;试样的断裂韧性整体呈下降趋势,其中在920～1000℃范围下降较快。回火温度小于400℃时,随着回火温度增加,试样的断裂韧性缓慢增大;回火温度大于400℃时,试样的断裂韧性开始急剧增加,650℃回火时达到了80MPa·m^1/2。对锻后试样进行均匀化退火,再经炉冷处理试样的组织中含有大量连续的网状碳化物,易造成沿晶脆性断裂,使试样的断裂韧性显著降低;经盐浴处理试样的组织中网状碳化物较少,试样的断裂韧性明显高于炉冷处理试样。在随后的最终热处工艺中发现,炉冷处理试样随着淬火温度升高,网状碳化物逐渐溶解,断裂韧性逐渐升高。920℃时网状碳化物全部消失。淬火温度高于920℃时,随淬火温度升高,断裂韧性逐渐降低。盐浴处理试样的断裂韧性随淬火温度的升高而降低。