本文的研究目的是开发一种适用于新型含Al高碳铬贝氏体轴承钢的快速球化工艺，以缩短球化时间，降低球化成本。此外还研究了Al元素在轴承钢球化过程中的作用机理以及贝氏体轴承钢的疲劳性能。通过对新型无碳化物贝氏体轴承钢-GCr15SiAlMo的球化实验研究，优化出了一种适于轴承钢的循环球化退火新工艺。利用SEM对球化后的显微组织进行了观察，用XRD对碳化物类型进行了分析。结果表明，GCr15SiAlMo无碳化物贝氏体轴承钢具有优良的碳化物球化特性。试样通过四周期的循环球化退火（大约6h）后，组织中的碳化物基本球化完全，但是在700℃等温10h的普通球化退火处理试样中仍存在大量的片状碳化物，由此证明，循环球化退火工艺比普通球化退火工艺的球化速度更快，球化更完全。钢中碳化物的平均直径均达到了0.55μm以下，直径在1μm以下的碳化物百分比都在93%以上，甚至有的达到了99%。同时研究表明，Al可有效提高轴承钢的A1点，抑制球化过程中网状渗碳体的生成，并且适量的Al还能够改善轴承钢的球化特性，抑制碳化物的长大。另外，在过共析钢的缓冷相变过程中，加入Al元素能够起到细化珠光体片间距的作用。与常规球化退火相比，施加一定的变形量，能够明显的加快组织中片状碳化物的球化进程，缩短球化所需的时间；随着变形温度的降低，钢中的形变储存能会增加，这将会有利于C元素在钢中的扩散；Al元素在球化过程中并不总是会有利于碳化物的球化，当其含量超过一定值时会使得球化后的碳化物颗粒发生长大现象。