8Cr4Mo4V钢是一种具有极高承温能力,广泛应用于航空轴承制造的钼系高合金轴承钢。真空热处理具有冷却速度可调,淬火后工件表面质量高和变形程度小等优点,成为8Cr4Mo4V钢轴承套圈热处理的主要工艺。8Cr4Mo4V钢经过传统真空热处理得到回火马氏体以及少量析出碳化物,存在韧性及疲劳性能差的问题。本论文对8Cr4Mo4V钢采用新型真空等温淬火工艺,研究真空等温淬火对其微观组织及力学性能的影响,并确定出最优工艺参数,主要内容如下。对8Cr4Mo4V钢制轴承套圈进行真空等温淬火处理,研究气冷过程中套圈不同位置的温度变化特征。对8Cr4Mo4V钢进行不同充气压力的真空等温淬火与回火处理,研究充气压力与冷却速度之间的关系,并分析其对微观组织、残余应力和硬度的影响。此外,对8Cr4Mo4V钢进行真空分级等温淬火与回火,研究分级温度与分级时间对微观组织、残余应力和硬度的影响。确定出8Cr4Mo4V钢最佳的真空等温淬火与分级等温淬火工艺。采用最优的工艺进行力学性能测试,与传统的真空淬火回火工艺进行力学性能对比,研究真空等温淬火对8Cr4Mo4V钢力学性能的影响。结果表明,8Cr4Mo4V钢轴承套圈薄壁中心在真空等温淬火过程中不同测温位置气冷速度相近,具有良好的冷却均匀性。轴承外圈内部至外表面距离越近,气冷速度越快。8Cr4Mo4V钢在不同充气压力下真空等温淬火处理时,随着温度下降试样表面冷却速度均逐渐降低。充气压力提高,冷却速度加快。此外,随着充气压力提高,8Cr4Mo4V钢淬火析出碳化物数量减少,淬火后贝氏体数量减少,试样表面残余压应力降低,硬度提高,回火析出二次碳化物数量增加。与传统真空淬火回火工艺相比,采用高温段（固溶温度降至200℃）充气压力为0.15MPa、低温段（200℃至室温）充气压力为0.05MPa的最优真空等温淬火工艺,轴承钢内形成大量下贝氏体,组织得到了明显细化,回火后析出更多细小的碳化物,因此回火后冲击韧性提高34.2%,旋转弯曲疲劳极限提高7%。8Cr4Mo4V钢真空分级等温淬火,随着分级温度的提高与分级时间的延长,淬火后析出碳化物数量增多,下贝氏体数量增加,硬度下降,回火析出二次碳化物数量增多。随着分级时间延长晶粒粗化。分级温度提高,等温淬火后试样表面残余压应力增大。与8Cr4Mo4V钢的真空淬火工艺相比,采用580℃×10min的最优真空分级等温淬火工艺,回火后冲击韧性提高23.3%,旋转弯曲疲劳极限提高12.8%。