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M50(8Cr4Mo4V)钢是制造航空发动机主轴轴承的主要材料,属于耐350℃的二代轴承钢,最高使用温度可高达315℃。通过传统工艺冶炼的M50虽然在组织的纯净度上已经达到了较高的水平,但是在组织的均匀细化及碳化物的改善方面还存在不足,国内关于这方面的研究还需更加深入。M50T钢是一种特殊电渣定向凝固冶炼的M50钢,本文实验首先采用金相显微镜(OM)和扫描电子显微镜(SEM)对不同冶炼工艺得到的M50钢的组织和碳化物进行对比分析,发现通过特殊定向电渣工艺冶炼M50T钢,铸态、锻态退火及淬回火组织得到了一定程度的细化,一次碳化物得到了改善。然后采用热压缩变形的方式进一步探讨M50T钢组织的细化及碳化物的改善,以及它们与钢力学性能之间的关系,实验中采用了Thermo-Calc热力学计算得到M50T钢的热力学平衡Fe-C相图,得到M50T的完全奥氏体化温度为1175℃,通过光学电镜、扫描电子显微镜、透射电镜以及显微硬度计等多种手段,对热压缩后的M50T钢组织和硬度进行观察测试,探讨变形参数与晶粒尺寸、碳化物分布及硬度之间的相互关系,发现随变形量增加,动态再结晶的分数增大,晶粒尺寸在变形60%时最小,大碳化物的百分比随变形量的增加而减少。为了能够使得动态细化后的M50T钢仍能在后续的加热过程中保持细化的组织和高硬度,对热压缩后的M50T钢进行固溶热处理实验,并对其晶粒长大机制,碳化物的固溶以及硬度变化进行探讨研究。研究结果发现,当温度在1050℃左右时,M50T钢的组织较细,晶粒内的细小碳化物颗粒较为密集,在多种强化机制的共同作用下,使得钢在1050℃时硬度较其他温度淬火时高。