超级贝氏体钢组织主要由尺寸细小的贝氏体板条组成,具有超高强度和良好塑性。通过在较低温度进行贝氏体相变可以获得纳米尺寸的贝氏体组织,然而中碳贝氏体钢在低温下贝氏体相变动力学缓慢,相变周期较长,难以在实际生产中推广应用,通过奥氏体预变形工艺可以有效地缓解这一问题。目前已有较多文献揭示了奥氏体预变形工艺对贝氏体相变及残余奥氏体的影响机理,奥氏体预变形工艺对贝氏体相变动力学、晶体学取向、组织等均有明显影响。然而,现有关于奥氏体预变形工艺的研究并不完善,大部分只研究了变形温度和变形量的影响。因此,在现有研究基础上,本论文系统深入地探究了奥氏体预变形工艺对贝氏体相变动力学和组织的影响,并提出了两种新型变形工艺来对组织进行合理地调控。本文主要以Fe-C-Mn-Si系贝氏体钢为研究对象,使用热模拟试验机、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射仪、纳米压痕试验机、拉伸试验机等,研究了高温预变形、低温预变形和应变速率对贝氏体相变、变形抗力及残余奥氏体的影响,并通过两种新型变形工艺进行组织调控,得到以下主要结论:（1）高温奥氏体预变形降低过冷度对贝氏体相变量的影响。高温条件下的奥氏体预变形对贝氏体相变的影响程度和相变温度有关,变形导致的阻碍程度随相变温度的降低而升高,较高的相变温度可以通过静态回复来降低变形的抑制作用。未变形试样中,相变温度较低时,贝氏体相变初始速率较大,而高温变形试样中,相变温度较高时,贝氏体相变初始速率较大。高温变形使奥氏体产生了力学稳定化,提高了残余奥氏体体积分数,同时马/奥组织含量和尺寸均增加。残余奥氏体的体积分数受贝氏体相变量及马氏体相变量的综合影响。（2）在较低温度下进行奥氏体预变形可以明显加速贝氏体相变动力学,细化贝氏体组织,贝氏体束呈现交叉分布的特征。奥氏体预变形试样中,贝氏体铁素体含量较高且尺寸细小,残余奥氏体体积分数较高,通过奥氏体预变形优化残余奥氏体,更有利于发生TRIP效应。经奥氏体预变形工艺优化的组织可以明显提高材料的综合机械性能。（3）不同应变速率下奥氏体预变形对贝氏体相变的促进作用呈非线性规律。随着应变速率从0.01 s-1增大至5.0 s-1时,奥氏体预变形对贝氏体相变的促进作用先增大后降低,最后趋于不变。另一方面,应变速率对贝氏体组织形貌的影响不大。残余奥氏体的体积分数随贝氏体相变量的变化而变化,表明其体积分数主要取决于未转变奥氏体的化学稳定性。（4）大多数钢种变形抗力随应变速率的增加而升高,而应变速率对贝氏体钢中过冷奥氏体的变形抗力的影响则与碳含量有关。对于中碳贝氏体钢,随着应变速率从0.01 s-1升高至5.0 s-1,由于奥氏体的加工硬化逐渐增大,变形抗力逐渐升高。对于低碳贝氏体钢,应变速率从0.001 s-1增加至1.0 s-1时,变形抗力逐渐减小,应变速率从1.0 s-1增加至5.0 s-1时,变形抗力增大。当应变速率较小时,变形过程中发生的贝氏体相变使变形抗力升高。（5）等温期间小变形可以诱导未转变奥氏体进一步转变成贝氏体。等温期间变形时的组织包括贝氏体和未转变奥氏体,变形主要作用在奥氏体上,变形导致奥氏体产生力学稳定化,明显提高残余奥氏体的体积分数。随着变形量从20%升高至40%,变形后等温期间的贝氏体转变量和最终残余奥氏体的体积分数均增大。另一方面,变形也导致了薄膜状残余奥氏体的厚度减小。此外,和等温前进行变形的试样相比,由于等温期间变形试样中的大部分贝氏体铁素体在变形前形成,因此其厚度较大。（6）对于两步法变形,当总的变形量一致时,两步法变形相对于单次奥氏体预变形不能提高贝氏体相变量。然而,两步法变形可以提高最终残余奥氏体的体积分数,且随着第二次变形量的增大,残余奥氏体体积分数升高。此外,两步法变形试样会导致较厚的贝氏体板条。