贝氏体是一种在钢中广泛存在的重要的微观组织，自发现以来在工程应用中发挥了重要作用，因为它特有的板条状贝氏体和保留的奥氏体组合提供了高强度和良好的延展性[[1], [2], [3]]。在过去的几十年中，除了在贝氏体相关的合金设计和热处理工艺方面不断取得进展外，还进行了大量的实验研究和理论建模，以研究贝氏体的转变，旨在理解和预测其行为[[4], [5], [6]]。然而，由于贝氏体形成的复杂性，其形成机制长期以来一直存在争议，主要有两种观点：扩散机制和位移机制。扩散观点与铁素体和碳化物的重构生长过程相关[[7,8]]。相比之下，位移观点认为贝氏体亚单元的生长不涉及替代合金元素的分割[[9,10]]，类似于马氏体转变的过程[[11]]。
在基于位移机制的贝氏体转变动力学研究中取得了显著进展[[4], [5], [6]]。贝氏体形成通常从奥氏体晶界的核化开始，随后在新形成的贝氏体上进行自催化核化，从而使转变得以继续。早期的模型大多基于这种核化动力学构建，结构大体相似，但核化密度的计算往往依赖于多个物理意义不明确的经验常数[[10]]。为了解决这个问题，Bohemen和Sietsma提出了一个等温贝氏体转变动力学模型，该模型使用物理参数而不是经验常数来计算晶界核化位点的数量密度。然而，这个模型无法解释高硅钢中常见的不完全转变现象。为了克服这一问题，Bohemen和Hanlon[[5]]考虑了贝氏体转变过程中碳富集导致的转变温度降低的影响，使模型能够解释高硅钢中的不完全转变。值得注意的是，贝氏体转变还受到另一个热力学界限T0/T0'线的限制[[12,13]]。根据无扩散转变机制，T0线通常被认为是热力学驱动力足以引发贝氏体形成的临界界限。然而，Le Houillier等人[[14]]提出需要额外的过冷度来抵消与贝氏体铁素体无扩散生长相关的应变能。为了考虑这一效应，将应变能纳入转变阻力中，从而定义了修正的T0'线。在几种钢中，包含额外400 J/mol应变能的T0'线已被证明能够成功解释转变停滞现象[[15]]。当奥氏体中的碳含量达到T0/T0'温度时，转变也会停止。因此，Ashwath等人[[16]]将T0/T0'温度纳入模型中，显著提高了模型预测高硅钢中不完全转变的准确性和可靠性。
然而，在许多钢的应用中，贝氏体通常与其他相（如马氏体和保留的奥氏体）共同存在于多相微观结构中，其转变行为可能受到其他相的强烈影响，例如在Q&P钢中[[17], [18], [19]]。特别是当存在预存在的马氏体时，马氏体不仅减少了可用于贝氏体转变的奥氏体体积分数，而且马氏体-奥氏体（M-A）界面提供了许多额外的核化位点，从而加速了贝氏体转变[[20]]。Elisabete Pinto da Silva等人[[21]]在研究Ms温度以下一步Q&P处理过程中奥氏体的等温分解时，提出了一个基于Bohemen和Hanlon模型[[5]]的动力学模型，该模型考虑了马氏体对可用奥氏体分数的影响，但没有考虑M-A界面在相变过程中的催化效应。随后，Santofimia等人[[22]]引入了一个类似于贝氏体自催化因子的“马氏体自催化参数”，以量化马氏体对贝氏体核化的影响。Farideh HajyAkbary等人[[17]]提出了另一种方法，将奥氏体分为稳定和不稳定部分。稳定的奥氏体分数对应于在等温保持5秒后淬火至室温所得到的保留奥氏体分数，假设这种稳定奥氏体不参与后续的贝氏体转变。这些模型都源自Bohemen和Hanlon模型[[5]]，在某些范围内是合理的；然而，它们都没有纳入热力学T0/T0'标准，因此不适用于抑制碳化物沉淀的高硅钢。
在这项工作中，提出了一个新的等温贝氏体转变动力学模型，该模型结合了预存在马氏体的催化效应以及基于T0线的热力学标准。为了验证该模型，对两种不同锰含量的Fe-0.2C-1.60Si钢进行了实验设计和实验。系统地表征了贝氏体转变动力学和所得微观结构，并与模型预测进行了比较。结果表明，模型能够捕捉到转变行为的关键特征，包括转变速率、孕育期、最终转变分数以及不完全转变现象。此外，还进一步分析了不同热力学标准（T0'）和贝氏体转变活化能对转变过程的影响。
