低(di)(di)碳(tan)(tan)貝氏體(ti)鋼(gang)(gang)是(shi)以(yi)鉬(mu)鋼(gang)(gang)或鉬(mu)硼鋼(gang)(gang)為(wei)(wei)基礎(chu)，同(tong)時加入錳、鉻(ge)、鎳以(yi)及其他微合金化(hua)元素(鈮、鈦、釩)，從(cong)而開發(fa)出(chu)一系列(lie)低(di)(di)碳(tan)(tan)貝氏體(ti)鋼(gang)(gang)種(zhong)(zhong)。這類鋼(gang)(gang)的含(han)碳(tan)(tan)量多數控制在0.16%以(yi)下，最(zui)多不應超過0.120%[3]。由于低(di)(di)碳(tan)(tan)貝氏體(ti)組織鋼(gang)(gang)比相同(tong)含(han)碳(tan)(tan)量的鐵(tie)素體(ti)-珠光體(ti)鋼(gang)(gang)具(ju)有更高的強度，因此，低(di)(di)碳(tan)(tan)貝氏體(ti)鋼(gang)(gang)種(zhong)(zhong)的研發(fa)將成(cheng)為(wei)(wei)發(fa)展屈服(fu)強度為(wei)(wei)450～800MPa級別(bie)鋼(gang)(gang)種(zhong)(zhong)的主要途徑。低(di)(di)碳(tan)(tan)貝氏體(ti)鋼(gang)(gang)中主要添加的合金元素及其作用如下:
(1)碳(tan)元(yuan)素是(shi)強(qiang)間隙固溶強(qiang)化元(yuan)素，可提(ti)高強(qiang)度，但(dan)不能依(yi)靠其提(ti)高強(qiang)度。盡量降低含(han)碳(tan)量，即保持一定的韌性(xing)，也為(wei)了獲得(de)良好(hao)的焊接(jie)性(xing)。
(2)鉬元素(su)能夠使鋼在空冷條件(jian)下獲得貝(bei)氏(shi)體(ti)組織。鉬元素(su)使鋼的奧氏(shi)體(ti)等(deng)溫轉(zhuan)變曲線中的鐵素(su)體(ti)析(xi)出出現(xian)明顯右移，但并不明顯推移貝(bei)氏(shi)體(ti)轉(zhuan)變，所(suo)以過(guo)冷奧氏(shi)體(ti)得以直(zhi)接向貝(bei)氏(shi)體(ti)轉(zhuan)變，而(er)在此前沒有(you)或者只(zhi)有(you)部分先(xian)共(gong)析(xi)鐵素(su)體(ti)析(xi)出，這(zhe)樣也就不再發(fa)生珠光體(ti)轉(zhuan)變。
(3)利用微量硼元素，使(shi)(shi)(shi)鋼(gang)的淬透性明顯(xian)增加(jia)。鉬(mu)硼復合(he)作用使(shi)(shi)(shi)過冷(leng)奧(ao)氏(shi)體向鐵素體的等溫轉(zhuan)變曲(qu)線進一步右移，使(shi)(shi)(shi)貝(bei)氏(shi)體轉(zhuan)變開始線明顯(xian)突出。為了在空冷(leng)條(tiao)件下得到全部低(di)碳(tan)貝(bei)氏(shi)體組(zu)織，鉬(mu)硼復合(he)作用十分有效。
(4)硅(gui)元(yuan)素(su)是固溶(rong)強化元(yuan)素(su)，使貝氏體(ti)轉變(bian)發生在更低的溫度，并使貝氏體(ti)轉變(bian)C曲線右移。
(5)加(jia)入其它(ta)能夠(gou)增大鋼過冷能力的(de)元素，如錳(meng)、鉻、鎳等(deng)，以進一步增大鋼的(de)淬(cui)透性，促使貝(bei)氏體轉變(bian)發生在(zai)更低(di)的(de)溫(wen)度，目的(de)是獲(huo)得下貝(bei)氏體組織，增加(jia)其強度。
(6)加(jia)入(ru)強碳化(hua)物形成元素，即微合(he)金化(hua)，以保證進一步細化(hua)晶粒。同時(shi)，微合(he)金化(hua)也可以產(chan)生(sheng)沉淀(dian)強化(hua)效果。
奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)化的(de)(de)鋼過(guo)冷到(dao)Bs(約550℃)至Ms溫(wen)(wen)度(du)范圍等溫(wen)(wen)，將(jiang)產生(sheng)貝(bei)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)轉(zhuan)(zhuan)變，也(ye)稱中(zhong)(zhong)溫(wen)(wen)轉(zhuan)(zhuan)變。它是(shi)介于擴(kuo)(kuo)散(san)性(xing)(xing)珠光體(ti)(ti)轉(zhuan)(zhuan)變和(he)非(fei)擴(kuo)(kuo)散(san)性(xing)(xing)馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)轉(zhuan)(zhuan)變之間(jian)的(de)(de)一種中(zhong)(zhong)間(jian)轉(zhuan)(zhuan)變。在貝(bei)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)轉(zhuan)(zhuan)變區域(yu)沒(mei)有鐵(tie)原子(zi)的(de)(de)擴(kuo)(kuo)散(san)，而是(shi)依靠切(qie)變進行(xing)(xing)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)向鐵(tie)素體(ti)(ti)的(de)(de)點(dian)陣重(zhong)構，并通過(guo)碳原子(zi)的(de)(de)擴(kuo)(kuo)散(san)進行(xing)(xing)碳化物的(de)(de)沉淀析出。一般貝(bei)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)轉(zhuan)(zhuan)變會形成(cheng)3種貝(bei)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)組(zu)織:上(shang)貝(bei)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)、下(xia)貝(bei)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)、粒狀(zhuang)貝(bei)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)。上(shang)貝(bei)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)的(de)(de)形成(cheng)溫(wen)(wen)度(du)較(jiao)高(gao)，呈羽(yu)毛(mao)狀(zhuang)，性(xing)(xing)能(neng)(neng)較(jiao)差;下(xia)貝(bei)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)的(de)(de)形成(cheng)溫(wen)(wen)度(du)低(di)，其中(zhong)(zhong)鐵(tie)素體(ti)(ti)片(pian)較(jiao)細，且是(shi)位(wei)錯亞結構，碳化物的(de)(de)彌(mi)散(san)度(du)也(ye)大，呈針狀(zhuang)，性(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)良;粒狀(zhuang)貝(bei)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)的(de)(de)形成(cheng)溫(wen)(wen)度(du)最高(gao)，是(shi)由(you)塊狀(zhuang)鐵(tie)素體(ti)(ti)和(he)島狀(zhuang)的(de)(de)富(fu)碳奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)所組(zu)成(cheng)，性(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)良。
由(you)不同冷(leng)卻速率下(xia)(xia)的(de)(de)低(di)碳貝(bei)氏(shi)(shi)體(ti)鋼(gang)的(de)(de)過冷(leng)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)等(deng)溫(wen)轉變(bian)(bian)動(dong)(dong)力(li)學曲線示意(yi)圖可知，對于鉬鋼(gang)，V1將(jiang)發生鐵素(su)體(ti)轉變(bian)(bian)，V2發生上貝(bei)氏(shi)(shi)體(ti)轉變(bian)(bian)，V3發生下(xia)(xia)貝(bei)氏(shi)(shi)體(ti)轉變(bian)(bian)。而對于鉬硼鋼(gang)，其過冷(leng)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)等(deng)溫(wen)轉變(bian)(bian)動(dong)(dong)力(li)學曲線明顯右移，表(biao)明在(zai)較低(di)的(de)(de)冷(leng)卻速率下(xia)(xia)可發生貝(bei)氏(shi)(shi)體(ti)轉變(bian)(bian)。所以，低(di)碳貝(bei)氏(shi)(shi)體(ti)鋼(gang)必須控制(zhi)軋(ya)制(zhi)與控制(zhi)冷(leng)卻工藝，特(te)別是(shi)嚴格地控制(zhi)冷(leng)卻工藝，才能得到細小(xiao)的(de)(de)貝(bei)氏(shi)(shi)體(ti)組(zu)織，以保證獲得優良性能。