GCr15是最典型的轴承钢,其1%C-1.5%Cr的经典成分至今未被改变。因为它具有高而均匀的硬度、耐磨性、弹性极限、使用温度范围宽、尺寸与形状稳定性好等特点,所以被广泛应用于制造滚动轴承和滚动环。轴承钢的组织和性能对轴承和设备的正常运行至关重要。随着现代工业的发展,高档轿车、风力发电、高铁动车及航空航天等新兴产业领域对轴承钢性能的要求越来越高。所以人们迫切的寻找可以改善轴承钢组织和性能的方法。孕育处理是改善材料微观结构和性能的有效方法之一,它所能有效的提高材料的强韧性。本文采用原位自生和快速凝固技术制备了两种薄带状的非晶纳米晶Fe基孕育剂,Fe-Nb-Cr-C孕育剂和Fe-Nb-Cr-C-N-B孕育剂。然后,分别对两种孕育剂的微观结构进行了观察和分析。试验结果表明,两种孕育剂基体中都均匀分布着大量的陶瓷颗粒。本文还描述了两种非晶纳米晶Fe基孕育剂中的纳米陶瓷颗粒在轴承钢钢液冷却时非均匀形核的过程和作用,以及两种孕育剂中的纳米陶瓷颗粒Cr₇C₃可以在GCr15基体中诱导形成更多的M₇C₃型碳化物（主要是Cr₇C₃）。与传统的处理工艺相比,经过孕育处理后,GCr15的铸态显微组织得到了明显的优化:其晶粒尺寸、网状碳化物的厚度和片状珠光体的间距等均得到显著改善,且Fe-Nb-Cr-C孕育剂的改善效果更好一些;而且GCr15热处理后的晶粒也得到了明显细化,碳化物颗粒数量明显增加,各种碳化物颗粒的尺寸明显减小,且Fe-Nb-Cr-C孕育剂改善效果较佳。在性能方面,GCr15轴承钢的硬度、耐磨性、冲击韧性和屈服强度分别得到显著提高。特别是孕育处理后,GCr15的拉伸强度达到2025.7MPa,断裂延伸率约为未孕育处理GCr15的1.54倍。本文为孕育处理能够同时提高GCr15强度和韧性提供数据支持,也为其他研究轴承钢的工作者提供宝贵的经验参考。