摘要：為了研究化學熱處理對大型軸承疲勞性能的影響規律,對中合金鉻鉬軸承鋼進行離子滲氮處理和旋轉彎曲疲勞(RBF)試驗。以雙真空熔煉(VIM+VAR)的中合金鉻鉬軸承鋼作為實驗材料,分析經調質處理(930℃+550℃)后的組織和經離子滲氮后的相組成,分析經過旋轉彎曲疲勞試驗后斷口形貌及裂紋萌生機理,構建表面缺陷與疲勞斷裂機理之間的關系。實驗結果表明:實驗鋼經過調質處理后組織為回火索氏體,主要析出M2C型和M3C型碳化物;滲氮后滲氮層中化合物層主要由CrN和Fe4N(γ′相)組成,厚度約為16μm,其不利于基體的疲勞性能提升;實驗鋼滲氮后的RBF極限為947MPa,較未滲氮試樣旋轉彎曲疲勞極限提升19.4%;滲氮層中化合物層始裂及非金屬夾雜物始裂為主要的兩種起裂方式,化合物層和表層粗糙度對滲氮后實驗鋼的疲勞壽命影響較大。研究結果可為提高中合金鉻鉬軸承鋼的疲勞性能提供實驗及理論依據。