采用正交回归方法设计实验方案,研究了原始组织和淬火温度对60Si2Mn钢亚温淬火组织性能的影响,探讨了其机理。研究了亚温淬火条件下,马氏体与铁素体的含量和形态、奥氏体晶粒度、不均匀奥氏体的转变特征等问题。实验结果表明:(1)原始组织对60Si2Mn钢亚温淬火后的力学性能有一定影响,经过预淬火处理的非平衡态试样,亚温淬火后的力学性能高于热轧态、正火态和调质态。(2)770～810℃亚温淬火,随着淬火温度的升高,铁素体量减少,马氏量增加,60Si2Mn钢在800℃具有最高的强度、硬度。(3)极差分析表明:淬火温度对强度、硬度的影响大于回火温度,是影响60Si2Mn钢强度、硬度的主要因素。(4)显微组织分析表明:原始组织为热轧态时,淬火组织中马氏体与铁素体相呈颗粒状均匀分布,组织较为粗大。原始组织为淬火态时,马氏体与铁素体相呈针状分布,组织较平衡态时细小。这是淬火态试样的力学性能高于热轧态的原因。(5)晶粒度分析表明:未溶铁素体阻止了奥氏体晶粒的长大,亚温淬火较低的加热温度又减慢了原子扩散的速度,故60Si2Mn钢亚温淬火后的晶粒较常规完全淬火细小。(6)奥氏体中碳及合金元素的不均匀分布影响马氏体形态,且有利于淬火组织的细化。(7)淬火态60Si2Mn钢800℃淬火、430℃回火后,具有较好的强韧性配合,其综合力学性能优于870℃常规完全淬火。