非调质钢具有节能、简化生产工艺、减少淬火变形和开裂等优点,在工业上的应用范围不断扩大。但目前工业上常用的珠光体型和贝氏体型非调质钢,难以满足高强度和高韧性的工作环境。为此,制备高强韧的低碳马氏体型非调质钢是我们的主要目的。 本研究在低碳含量（0.10～0.25wt%）的基础上,采用工业上常用且较为廉价的Mn（2.0～3.5wt%）、Si（1.0～2.0wt%）为主要合金元素,并添加0.5wt%的合金元素Cr,通过锻后空冷或淬水冷却工艺,在钢中获得板条马氏体和板条间少量稳定的残余奥氏体组织,从而使钢具有优异的力学性能。当钢中含有0.16～0.25wt%C、2.0～3.5wt%Mn、1.5～2.0wt%Si、0.5wt%Cr时,锻后空冷就可得到马氏体组织,且化学成分为0.2C—3.5Mn—1.6Si—0.5Cr钢锻后空冷的力学性能达到σ_b=1550～1650MPa、δ₅=8.8～12.6%。当化学成分为0.10～0.16wt%C、2.5～3.5wt%Mn、1.5～2.0wt%Si、0.5wt%Cr的钢,需采用锻后淬水冷却工艺才能获得马氏体组织,具有这种组织的钢不仅有高的强度（σ_b>1300MPa）,同时还有好的塑性（δ₅>11%）。对这些钢在不同温度回火后的力学性能研究结果表明,由于Si抗回火软化能力很强,在T<400℃回火时钢的力学性能稳定。 对钢中残余奥氏体的研究结果表明,马氏体型非调质钢中的残余奥氏体含量较低（<9%）,且随碳含量的增加,残余奥氏体量增多。由于残余奥氏体在周围板条马氏体和高含量Si的共同作用下,具有很高的稳定性,故低碳马氏体型非调质钢可以同时具有高的强度和良好的塑性。