对20Cr1Mo1VTiB螺栓钢进行拉伸和冲击实验、TEM和SEM观测并测量其XRD谱,研究了其在500℃进行0～2000 h时效处理后的组织和力学性能。结果表明:随着时效时间的增加原板条状贝氏体分成若干个包体,其平均尺寸由时效前的14μm减小到时效2000 h后的9μm。在0～2000 h时效过程中碳化物尺寸没有明显增大,主要析出相VC和Ti C弥散分布在晶内、板条界和板条内。VC相呈椭球状,随时效时间的延长TiC相由长条状变为方形。随着时效时间的延长贝氏体板条的边界逐渐模糊,时效2000 h后板条的宽度明显增加。在长时间时效过程中20Cr1Mo1VTiB螺栓钢的力学性能没有大幅度的变化而保持着较高的值,表明其可在高温下长期使用。