本文以新型贝氏体轴承钢GCr15SiMoAl和GCr15Si1Mo为研究对象,主要利用金相显微镜、场发射扫描电子显微镜、透射电镜、X射线衍射、光学轮廓仪等研究了热处理工艺对轴承钢组织及性能的影响;氢对GCr15SiMoAl轴承钢的压缩变形行为和对GCr15Si1Mo轴承钢点接触疲劳性能的影响;热处理工艺及磨损时间对GCr15Si1Mo轴承钢的摩擦磨损行为的影响。利用Gleeble 3500热机械模拟试验机研究了不同组织的GCr15SiMoAl钢充氢前后的压缩变形行为,并与常规GCr15马氏体轴承钢进行了对比分析。GCr15SiMoAl轴承钢经0.5 h等温淬火后具有贝氏体、残余奥氏体及马氏体的复合组织拥有良好的综合压缩性能;而随着等温淬火时间的延长,贝氏体含量逐渐升高,抗压强度逐渐降低,相对压缩率先升高后降低。此外,不同热处理工艺下GCr15SiMoAl轴承钢的抗压性能均优于传统GCr15马氏体轴承钢的抗压性能。氢对轴承钢的抗压强度影响较小,但是氢的加入会严重降低轴承钢的塑性。氢对GCr15Si1Mo贝氏体轴承钢的疲劳失效起到加速作用,使轴承钢在服役过程中更容易形成裂纹,降低其疲劳寿命。具有全贝氏体组织的试验钢的耐磨性与淬火马氏体钢的耐磨性相当甚至更优异;含未溶碳化物的试验钢耐磨性比不含未溶碳化物的更好。GCr15Si1Mo轴承钢经过磨损后的纵截面会出现严重变形区、流变区以及组织严重细化区组成的变形带。随着磨损时间的延长,磨损表面破坏越严重,同一位置的磨损深度增大,平均粗糙度也随之增加,磨损表面组织细化,碳化物回溶。磨损过程中,磨损表面的残余奥氏体会转变成马氏体,提高表面硬度,提高了耐磨性。