碳化物作为高铬轴承钢中的脆性相,往往会导致裂纹在其毗邻区域萌生和扩展,从而严重影响钢的使用性能,本文主要针对北满特钢生产的GCr15、SCP52100和100Cr6/S130000钢种,通过调整不同的热处理工艺,来改善钢中的网状碳化物和带状碳化物组织形貌,并对其进行拉伸测试、硬度测试和冲击测试。从而深入探讨了不同热处理工艺对高铬轴承钢组织和性能的影响。具体得到的实验结果如下:通过调整热处理工艺对GCr15轴承钢中网状碳化物的研究表明,热轧状态钢中网状碳化物级别最高,按YB9-68标准评级为5级,经过正火和退火热处理后均可有效降低网状碳化物等级,其中退火处理后,网状碳化物级别最大可降至为3.5级,正火处理后可降至为3级,正火处理对网状碳化物级别的降低更为显著。拉伸测试和硬度测试表明,热轧状态钢的强硬度最高,正火后次之,退火后最低。冲击测试表明,退火后冲击性能最好,正火后次之,热轧态最低。分析表明,与退火处理相比正火处理后,钢强度及硬度的提高主要是由于基体组织类型的改变和基体中固溶度的改变引起的,而基体上碳化物的分布形貌对钢强度及硬度的影响较小。三种热处理状态下,虽然钢的冲击性能差距较大,但是网状碳化物均为冲击过程中裂纹的主要发源地,钢中的颗粒状碳化物可以有效阻碍位错的运动,延迟位错在网状碳化物处的聚集。降低钢中网状碳化物数量,提高颗粒状碳化物数量,可以有效抑制裂纹的萌生与扩展,提高钢的韧性。对SCP52100和100Cr6/S130000钢中的带状碳化物的研究表明,软化退火和不完全退火与球化退火相比更能有效降低钢中的带状碳化物的级别。球化退火后带状碳化物级别高的原因为,三种退火条件下,C原子的扩散系数都较低,只能在钢中发生局部扩散,随后的冷却过程中碳化物的析出会增加原带状碳化物的宽度,球化退火较长的保温时间,使其带状碳化物较软化退火和不完全退火后更宽。硬度测试表明,球化退火后,钢的硬度较软化退火和不完全退火后低。因为球化退火后,钢中得到粒状珠光体,从而使钢的硬度较低,而软化退火和不完全退火后,由于较低和较高的退火温度,难以得到完全的粒状珠光体,从而使钢的硬度较高。