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本文以中碳富硅合金钢为研究对象，利用 Gleeble-3800 热机械模拟试验机对奥氏体进行预变形和等温淬火处理，研究了低温大变形对贝氏体的转变动力学、组织及硬度的影响。利用轧机对奥氏体进行温轧和热轧，随后进行等温转变的处理，研究了温轧和热轧等温转变后得到的贝氏体的组织与力学性能。除此之外，还研究了回火对温轧后等温转变纳米贝氏体的组织与力学性能的影响。 利用Gleeble-3800热机械模拟试验机对中碳富硅合金钢奥氏体在400-600℃进行75%的压缩变形，降低了钢的Ms点，使贝氏体转变得以在较低的温度进行，细化了贝氏体铁素体组织，从而在中碳钢中成功制备了纳米结构贝氏体。奥氏体变形导致了残余奥氏体含量的增加。除此之外，奥氏体低温变形缩短了贝氏体转变的孕育期，但是阻碍了贝氏体后期的转变，虽然如此，依然加速了整个贝氏体转变的过程。奥氏体变形对贝氏体转变的影响不仅取决于变形温度和变形量，还与等温温度有关。贝氏体在较低温度等温转变缩短的时间比较显著。贝氏体的初始转变速率随着奥氏体变形温度的降低而加快，而奥氏体变形的试样等温转变后期的速率低于未变形试样。与未变形的试样相比，变形试样等温转变的最大速率较高，并且最大转变速率出现的时间也较早，但是最大转变速率时贝氏体的转变量较少。而且，最大转变速率随着奥氏体变形温度的降低而升高，贝氏体转变达到最大转变速率所用的时间随之降低。奥氏体变形提高了贝氏体的硬度。对于在相同温度转变的试样，600℃变形等温的试样硬度最高。 中碳富硅合金钢奥氏体温轧变形和热变形均可降低钢的Ms点，使得贝氏体转变得以在较低的温度进行，细化了贝氏体铁素体组织，从而在中碳钢中成功制备了纳米结构贝氏体。奥氏体温轧变形等温转变得到的贝氏体铁素体变体数目较少，且奥氏体在低温下大变形会明显减少贝氏体铁素体的变体数目。而热变形后的贝氏体铁素体的变体数目变化不明显。温轧变形奥氏体等温转变贝氏体的硬度比未变形奥氏体等温转变的硬度有所提高。然而，在热轧变形等温转变后试样的硬度并没有显著提高。但温轧变形奥氏体等温转变贝氏体的冲击功稍低于未变形奥氏体等温转变的冲击功，而热轧变形奥氏体等温转变贝氏体的冲击功稍高于未变形奥氏体等温转变的冲击功。温轧变形后等温转变得到的贝氏体的屈服强度低于未变形等温组织的屈服强度，而试样在热轧变形后得到的贝氏体的屈服强度稍高于未变形等温组织的屈服强度。然而，只有奥氏体在580℃变形240℃等温组织的延伸率高于未变形等温组织的延伸率。奥氏体经580 ℃温轧240 ℃等温转变获得的贝氏体具有最高的强塑积，为28587MPa %。奥氏体经500℃温轧和200℃等温转变获得的贝氏体强度可达2581 MPa，高于高碳纳米贝氏体钢的强度。温轧后等温试样的最高硬度可达682 HV，且所有的硬度均高于 600 HV，可与高碳高硅钢低温等温获得的纳米贝氏体的硬度相媲美。 研究了回火对奥氏体变形等温转变试样的组织与性能的影响。回火后残余奥氏体含量稍微有所降低，且残余奥氏体含量随着回火温度的升高而降低。贝氏体铁素体板条明显粗化。回火后贝氏体硬度有所降低并随着回火温度的升高而降低，贝氏体在200-300℃回火的抗力较大。试样回火后的冲击功稍微有所升高但不是单调增加。冲击功随着回火温度的提高呈现先升高后降低的趋势。贝氏体在200-350℃回火后抗拉强度降低的速率较快，而在400℃回火后的抗拉强度与350℃回火的抗拉强度几乎相同。回火试样的屈服强度有所升高并随着回火温度的升高呈现先升高后降低的趋势，试样在200 -350℃回火后屈服强度呈现升高的趋势，而在400℃回火后的屈服强度低于350℃回火的强度。除试样200℃回火后的延伸率稍有所下降外，试样在250-400℃回火后的延伸率均有所提高。试样在200-350℃回火后延伸率呈现升高的趋势，而在400℃回火后的延伸率开始降低。