针对低碳钢进行不同加热温度和冷却方式的退火以及不同变形量的预变形,测试了不同退火工艺下烘烤态的应力~应变曲线、烘烤硬化性能(BH值)、C原子的偏聚以及变形态和烘烤态的内耗曲线,通过对实验结果的综合分析,探究不同工艺条件下的烘烤硬化机制。结果表明:(1)退火温度由750℃逐渐升高到880℃,烘烤态的应力-应变曲线均表现为不连续的屈服现象,且屈服平台的锯齿状越来越明显,屈服点延伸量不断增大。退火温度由750℃升高到780℃,BH值降低,变形态和烘烤态的Snoek峰高差值增大,SKK峰高降低,Kê峰变化不大,固溶强化对烘烤硬化起主导作用。退火温度由780℃逐渐升高到880℃,BH值不断增大,变形态和烘烤态的Snoek峰高差值逐渐减小,SKK峰的驰豫强度逐渐增大,Kê峰变化不大,Cottrell气团强化对烘烤硬化的作用逐渐增强。不同退火温度处理的低碳钢,经过烘烤以后C原子在晶界偏聚量增多。(2)3种冷却方式下烘烤态的应力-应变曲线中均表现出不连续屈服现象,空冷试样屈服平台的锯齿状最为明显,屈服点延伸量最大,塑性最好。水冷试样的塑性最差,炉冷试样的塑性居中。炉冷试样的BH值为正,沉淀强化和固溶强化共同作用,沉淀强化对烘烤硬化起主导作用;空冷和水冷试样的BH值为负。空冷与水冷相比较,变形态和烘烤态的Snoek峰高差值较小,SKK峰的驰豫强度小,Cottrell气团强化对烘烤硬化的作用较弱。其强化机制为Cottrell气团强化和固溶强化共同作用,且固溶强化起主导作用。(3)粗大晶粒低碳钢的BH值为负值;预变形量在2%~5%时,BH值随着预变形量的增大而增加,预变形量在5%~10%时,BH值随着预变形量的增大而减小,当预变形量为5%时,BH值达到了最大值。(4)在实验烘烤时间内,随着烘烤时间的增加,BH值逐渐减小。