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8Cr4Mo4V钢因其性能优异而被广泛应用于制作航空发动机关键零部件的主轴轴承,其性能及精度直接与航空发动机的可靠性、工作稳定性和环境适应性相关联。热处理是8Cr4Mo4V钢制主轴轴承制造过程中极其重要的环节,8Cr4Mo4V钢广泛用于工作温度在316℃以下、DN值在2.4×106mm·r/min以下的航空发动机主轴轴承。随着航空工业的不断发展,轴承在服役过程中会受到高温、高速以及重载的影响,这对轴承寿命的要求更加严格。因此需要提高8Cr4Mo4V轴承钢的综合性能。而下贝氏体组织比马氏体组织具有更好地韧性和塑性,因此,本论文主要针对8Cr4Mo4V钢进行贝氏体等温处理,研究下贝氏体组织对8Cr4Mo4V钢性能的影响。本文通过Jmat Pro软件计算出不同类型碳化物的熔点,并以此确定8Cr4Mo4V钢的固溶温度的范围为950℃-1120℃,保温时间为10min-60min,研究固溶温度及时间对8Cr4Mo4V钢的晶粒度、碳化物溶解情况、淬回火后的微观组织及力学性能的影响。在贝氏体转变温度区对8Cr4Mo4V钢进行等温淬火处理,等温淬火温度分别为150℃、200℃和240℃,等温保温时间分别为2h、8h、16h、24h和32h,研究等温温度与保温时间对8Cr4Mo4V轴承钢微观组织及力学性能的影响。研究结果表明,8Cr4Mo4V钢中的碳化物溶解顺序为M23C6、M6C、M2C、MC,随着固溶温度的增加和保温时间的延长,钢中碳化物尺寸逐渐减小,数量降低,碳元素溶解进入基体。随着固溶温度的增加,8Cr4Mo4V轴承钢晶粒不断增大,基体中的碳化物逐渐溶解,导致轴承钢淬火后的硬度先降低后增高,回火后的硬度持续增加。试验表明,随着等温温度的升高,下贝氏体转变速度加快,转变量增加,组织变得粗大;随着保温时间的延长,下贝氏体的转变量增加,转变速率逐渐降低。贝氏体转变存在不完全性,任何温度和时间条件下,都无法获得全下贝氏体组织。在150℃等温淬火条件下,主要发生马氏体转变,随着保温时间的延长,洛氏硬度先降低后升高,在200℃与240℃等温淬火时,主要以发生贝氏转变为主,随着保温时间的延长,洛氏硬度先升高后降低。150℃等温淬火后,试样表面残余应力为拉应力而心部为压应力,而200℃与240℃等温淬火后,表面残余应力为压应力而心部为拉应力。通过等温淬火处理后,样品磨损量降低,摩擦磨损性能得到提高。样品的旋转弯曲疲劳强度由790MPa,提高到1050MPa。