本文以新型无碳化物贝氏体轴承钢为研究对象,利用显微硬度计,扫描电子显微镜,透射电子显微镜,X射线衍射仪,激光共聚焦扫描显微镜和纳米压痕仪对比了无碳化物贝氏体轴承钢与传统的马氏体轴承钢的断裂韧性和滚动接触疲劳性能,并进一步研究了无碳化物贝氏体轴承钢的滚动接触疲劳失效机理。主要结论如下:（1）无碳化物贝氏体轴承钢的基体组织十分精细,厚度在纳米尺度范围内。与马氏体轴承钢相比,其具有更多含量的残余奥氏体,基体硬度也相差不大。（2）无碳化物贝氏体轴承钢中由于没有C元素的析出,所以残余奥氏体的机械稳定性更强。尽管无碳化物贝氏体轴承钢相对于马氏体轴承钢拥有更多含量的残余奥氏体,但是在发生I类张开型断裂时,它们更有可能发生脆性断裂而不是转变为马氏体,断面形成沿晶+准解理断裂形貌,导致断裂韧性小于马氏体轴承钢的断裂韧性。（3）不同接触应力和滑差率试验参数条件下,无碳化物贝氏体轴承钢都比马氏体轴承钢表现出更好的滚动接触疲劳性能。在滚动接触疲劳过程中,无碳化物贝氏体轴承钢中更多含量的残余奥氏体持续发生马氏体相变,吸收应变能,降低裂纹的扩展速率;虽然无碳化物贝氏体轴承钢的耐磨性不如马氏体轴承钢的耐磨性,但是磨损后的表面粗糙度却低于马氏体轴承钢磨损后的表面粗糙度,导致表面损伤程度相对较轻,能够延缓表面裂纹的萌生时间;而对于马氏体轴承钢,由于应力集中,微裂纹容易在碳化物和基体的边界处萌生,加快疲劳裂纹的萌生与扩展。（4）无碳化物贝氏体轴承钢在不同接触应力条件下的滚动接触疲劳失效机理是表面剥落。在滚动接触疲劳过程中,接触表面发生严重的塑性变形,变形后的表面粗糙度增大,试样的实际接触面积远小于理论接触面积,导致表面微凸体产生很高的应力集中。在剪切应力的诱导下,表面裂纹萌生,而亚表面相界处萌生韧性孔洞,随后裂纹逐渐连接孔洞并向着亚表面扩展,最终形成表面剥落,导致疲劳失效。