本文采用现场热处理工艺实验、奥氏体再结晶理论分析和淬火温度场数值分析相结合的方法，研究了PD3高碳耐磨钢球的生产工艺和性能，制定出了适应大批量生产的钢球热处理工艺，并最终获得了质量优异的PD3高碳耐磨钢球。为了寻求高碳耐磨钢球的理想生产工艺参数，优化耐磨钢球的生产工艺，本文设计了高碳钢在不同条件下的热处理工艺，并分别进行了现场生产实验与实验室实验。为此应用Gleeble－1500D热模拟机模拟高碳钢在不同条件下的高温形变热处理过程。测定各种工艺下的真应力－应变曲线，观察了奥氏体的动态再结晶情况,研究了变形温度与变形速率对奥氏体动态再结晶过程的影响，并结合再结晶动力学理论进行分析，得到了理想的热处理工艺，生产出了具有较高硬度和冲击韧性的钢球产品。为了控制和进一步提高钢球质量，作者编制了相关程序，对钢球淬火过程中温度场进行模拟，并给出了此软件的一些计算结果，模拟计算结果与实验数据吻合较好。