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不锈轴承钢主要用于制造石油化工、航空航天及精密仪器的轴承。传统不锈轴承钢由于碳、铬元素含量很高使其退火和淬火态的组织中存在着大块的共晶碳化物,其对钢的耐蚀性能和接触疲劳寿命产生不利的影响。本实验通过加压感应炉冶炼技术,在钢中加入超过常压下固溶极限含量的氮,制得三种不同成分的高氮不锈轴承钢。通过金相显微镜和SEM、TEM、XRD、力学性能试验和电化学实验等手段研究了高氮不锈轴承钢的组织和性能的基本特征和变化规律。研究表明：(1)氮含量0.42%的高氮不锈轴承钢的退火组织为铁素体+碳化物+氮化物；淬火组织为马氏体+碳化物+氮化物+残余奥氏体(较低温度)或马氏体+氮化物+残余奥氏体(较高温度)。碳化物的类型为M23C6,氮化物的类型为(CrFe)2N1-x。第二相细小弥散,尺寸主要分布在0.2-1.0pm之间,没有大块共晶碳化物产生。钢经1000℃～1050℃淬火,180℃回火后的硬度达到HRC58以上,并在500℃回火时产生二次硬化,硬度达到HRC59.5。(2)高氮不锈轴承钢中氮、碳、铬元素的含量对其组织有较大的影响。碳、铬含量越低,氮含量越高,形成共晶碳化物的倾向越小,第二相的颗粒尺寸越小淬火加热时碳、氮、铬元素的含量差别会影响第二相的完全溶解顺序,碳、铬含量越低,氮含量越高则碳化物先完全溶解,反之则氮化物先完全溶解。另外碳、氮等元素会极大的提高淬火后残余奥氏体的含量。(3)高氮不锈轴承钢的硬度能够达到HRC58以上,抗拉强度达到2000MPa以上。其强化机制为固溶强化、位错强化、细晶强化和第二相强化。高氮不锈轴承钢冲击韧性与9Cr18相当,氮对不锈轴承钢韧性的没有太大的影响。(4)高氮不锈轴承钢的钝化能力极其优异,抗点蚀能力比传统不锈轴承钢高,氮比铬具有更高的提高耐蚀性的能力。