随着中国风电产业的快速发展,相关配套轴承也得到了较快发展,近年来国产风电轴承的质量有了很大提升,但在其材料热处理、承载能力及使用寿命方面与国外先进水平仍有较大差距。偏航轴承是风电设备的关键部件,为大型重载轴承,使用环境恶劣。工件的工作条件越恶劣,对轴承材料和热处理工艺的要求也越高。热处理作为材料加工过程的后部工序,对零件的性能和质量起着重要的作用。在同样的选材条件下,如果选择较好的热处理工艺,能够产生合理的应力分布,减小不均匀变形,延长使用寿命。本文首先以四点接触球式偏航轴承为研究对象,利用有限元分析软件Deform,建立合适的有限元模型,模拟轴承外圈在不同热处理工艺过程中的温度场、组织场以及应力场三场耦合的变化分布情况,对比分析不同热处理工艺工件内温度场变化,得到了特征点在不同冷却方式下的冷却曲线。详细分析了热处理过程中工件内的组织转变,得到各个时刻工件组织成分在截面上的分布情况。考虑组织应力的影响,分析了轴承外圈在热处理过程中瞬时应力的变化情况,分析是否存在瞬时应力过大的可能性,得到了工件在淬火后残余应力场的分布情况。然后,通过42CrMo小型试件热处理工艺实验,重点选取油淬和空冷两种冷却方式进行冷却曲线测试,对比分析数值模拟结果与通过实验得到的结果,从而验证有限元模型,证明模型的可靠性。该数值模型对研究和分析偏航轴承外圈任一时刻、任一位置的温度、组织和应力的变化情况和进一步分析轴承的淬透层深度、预报产品的组织性能、分析最终残余应力的分布等方面有着重要的实践指导意义,为偏航轴承制定合理的热处理工艺提供了理论依据。