本文针对国内某钢厂高端轴承钢生产技术研发开展锻造工艺研究,由于其生产的GCr15轴承钢钢材并不符合国标《高碳铬轴承钢GB/T18254-2016》的轴承钢组织性能要求,其碳化物不均匀性网状在加工的过程中析出严重,网状碳化物级别无法达到高碳铬轴承钢国标要求。当网状碳化物大量存在时,会降低轴承钢的冲击韧性,使脆性提高,增加淬火裂纹,降低其使用寿命,若网状碳化物特别严重,在之后的热处理过程中也是无法消除,会严重降低轴承钢的成材率。本文针对这一问题,对轴承钢进行锻造工艺和球化退火工艺研究,着重研究了锻造量、终锻温度、锻后冷却、终冷温度等因素对轴承钢组织性能的影响,最后得出了既能抑制碳化物不均匀性网状析出又能得到细化且均匀分布的珠光体组织的工艺方法。本论文主要得到以下结论:（1）GCr15轴承钢在连续冷却实验过程中,不同温度范围内相变产物各不相同,分为渗碳体、珠光体和马氏体。其中抑制二次碳化物析出的临界冷却速度为8℃/s,其析出温度范围为698～912℃;发生珠光体完全转变的临界冷却速度为5℃/s,其析出温度范围为500～758℃。（2）在锻造过程中其它影响因素不变的情况下:随着锻造变形程度的增加,当锻造变形程度达到80%时,锻后的试样组织细小致密,网状碳化物析出不是特别明显,碳化物网状级别较低,符合轴承钢生产要求,珠光体片层间距细小,形成了珠光体球团。（3）随着终锻温度的降低,二次碳化物析出逐渐减少,最后呈点状细小均匀分布。当终锻温度降低到810℃时,可以观察到显微组织中,网状碳化物呈点状分布,二次碳化物网状级别较低,珠光体组织细小均匀。（4）在锻后冷却过程中,随着冷速的提高,沿奥氏体晶界析出的二次碳化物网状结构逐渐变为条状、断续状、块状,直至冷却速度大于8℃/s时,二次碳化物呈点状分布,而且数量较少且均匀析出。（5）在快速冷却阶段,当终冷温度过高时,二次碳化物呈网状分布,网状碳化物析出增多,其级别不符合轴承钢国标要求;终冷温度为650℃时,组织性能效果最佳,组织为细片层珠光体和较低级别的网状碳化物。（6）对GCr15轴承钢试样经过不同方式的锻造,在相同锻比情况下,其组织和性能还是存在一定差异的,在其它影响因素均相同的情况下,在网状碳化物级别方面,经过多方向锻造的轴承钢试样网状碳化物组织级别最低可达到1.0级,而相同条件下,单方向锻造网状碳化物级别为2.0级;在珠光体片层间距方面,多方向锻造要比单方向锻造组织细小致密;在轴承钢性能方面,经过多方向锻造要比单方向锻造得到的GCr15轴承钢硬度更大。（7）综合对比不同球化退火工艺,可知等温球化退火工艺要优于其它球化退火。等温球化退火工艺首先将钢材加热至奥氏体化温度810℃并保温5 h,之后随炉冷却至700℃进行等温2h,然后缓冷至650℃取出空冷。珠光体球化过程可分为碳化物的熔断分解→碳化物的粒化→碳化物的球化三个过程,最终得到综合性能较好的球粒状组织。（8）原始组织对球化效果具有一定的影响。经过空冷的锻件组织比较粗大,在球化退火后球状碳化物也比较粗大,存在许多大颗粒碳化物且分布不均匀,而水冷的锻件球化效果特征明显,球状碳化物颗粒细小且均匀的分布。因为当珠光体组织细小时在加热到奥氏体化温度,保温的过程中易于熔断分解,这样导致分解的碳化物颗粒也比较细小均匀,为之后的球化过程提供了有利条件,所以,原始组织细小时球化效果较好。