本文以无碳化物贝氏体钢为研究对象,研究了热处理工艺和Ni元素对其组织与性能的影响,并进一步研究了无碳化物贝氏体钢的轧制变形行为。通过原位EBSD方法研究了拉伸变形过程中残余奥氏体相和贝氏体铁素体相的微观组织演变过程及应变在两相中的配分行为。研究发现随等温淬火温度升高,钢中残余奥氏体相稳定性降低,在随后的冷却过程中转变为马氏体相,从而提高了材料的强度;钢中不同类型的亚结构具有不同的错配角,通过统计错配角的数量对相界和板条束界面进行量化分析是可行的。连续冷却增大了贝氏体转变驱动力,可以使贝氏体转变更加充分,提高了材料的强度降低了延伸率。钢中添加Ni元素后获得的组织内的贝氏体铁素体板条更加细长,强度得到了提高,韧性降低。拉伸速率较低时,应力应变能够有足够的时间在贝氏体铁素体和残余奥氏体两相之间均匀分布,残余奥氏体相能够更加充分的发生马氏体相变,吸收能量提高材料的延伸率。在真应变达到0.054之前,钢中残余奥氏体相的应变诱发马氏体相变速率较高,随后逐渐降低。施密特因子较高的贝氏体铁素体可以促进残余奥氏体相的马氏体相变,反之抑制相变。从KAM研究结果可以看出,随总体应变量的增加,残余奥氏体相和贝氏体铁素体相分别以0.025和0.054为临界点,应变首先快速增加然后增加速率降低,这是因为随应变量增加,两相的变形能力逐渐降低。应变比例结果显示:残余奥氏体相对整体变形的贡献量逐渐降低,贝氏体铁素体相在残余奥氏体相的协调下贡献量逐渐增加。相同应变量下轧制变形所引起的发生马氏体相变的残余奥氏体相数量少于拉伸变形。