轴承钢应用广泛,其中GCr15作为其代表,占有很大比重。在生产过程中对GCr15轴承钢进行球化处理是为了便于后续生产以及增长使用寿命。但是,传统球化退火工艺耗能费时,为了降低生产成本,GCr15轴承钢进行快速球化处理的重要性显而易见。目前,GCr15轴承钢的离异共析转变的相关热力学计算研究与实验研究比较相对薄弱,本文根据固态相变理论和热力学模型对GCr15钢的离异共析转变进行了热力学理论分析,并根据理论分析结果进行了后续快速球化实验,论文主要结论如下:(1)利用Thermo-Calc软件计算表明:GCr15钢在805℃至600℃之间碳化物类型主要为(Fe·Cr)3C,在缓慢冷却条件下,600℃至543℃碳化物类型为M7C3,543℃以下碳化物类型为M3C2。(2)利用传统热力学模型和超组元模型计算GCr15轴承钢奥氏体分解相变驱动力;计算得到直接球化的驱动力为片状珠光体球化驱动力的6.25倍;利用固态相变基本原理,构建了珠光体转变两种不同形式形核长大热力学方程。(3)805℃保温30min的奥氏体化条件可以得到完全的奥氏体+未溶碳化物组织,试样维氏硬度平均值为827.8HV,表明805℃奥氏体化淬火后得到完全的马氏体+未溶碳化物,不存在未溶铁素体。根据扫描电镜照片,经专业金相分析处理软件处理,未溶碳化物的体积分数为5%。(4)上述奥氏体化条件,即805℃保温30min奥氏体化后分别炉冷至等温温度745℃和715℃,均保温90min后淬火,最终得到球化组织,其维氏硬度平均为202HV,从开始随炉升温到获得完全球化组织共计约5.1h。