针对工业用9SiCr钢,通过金相组织观察研究了奥氏体化温度、上贝氏体转变温度对上贝氏体相变产物形态的影响;采用金相组织观察、X射线衍射分析、透射电镜观察并结合力学性能测试较详细地研究了上贝氏体组织随等温时间的演变规律。实验结果表明,当奥氏体化温度为900℃,上贝氏体转变温度为380℃短时等温获得的上贝氏体组织其光学显微形态呈现短棒状;随着等温时间的延长,新的上贝氏体小棒于原贝氏体棒的两侧形成,上贝氏体小棒的平行排列使上贝氏体变为粗棒;随着等温时间的进一步延长,粗棒状上贝氏体平行排列组合具有近似羽毛状;长时间等温,贝氏体碳化物析出使上贝氏体组织具有羽毛状形貌。试样力学性能的变化与上贝氏体组织形态的变化相一致。细短棒状的上贝氏体由单相碳过饱和α相构成。这种碳过饱和贝氏体铁素体相本身硬度就比较高,且又分布在基体里面,起到强化作用,致使试样的硬度强度高。但随着时间增长,短棒状的上贝氏体增粗、增长,逐渐转变为羽毛状的常规上贝氏体,试样的硬度强度也就逐渐降低,达到常规上贝氏体组织硬度。同理,短棒状的上贝氏体也可赋予材料较高的韧性。精细结构观察发现短时等温获得的上贝氏体组织由单相贝氏体铁素体相组成,组织中不含碳化物,晶格呈现膨胀状态;具有马氏体型切变相变,其两侧边界及纵向前沿母相中存在相变应力场,该相变应变场促使新的上贝氏体铁素体条形成,具有激发相变特征。