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随着现代工业的飞速发展,低成本、高性能的低合金耐磨钢在恶劣工况下的应用越来越广泛。如何进一步提高耐磨钢的耐磨性能,一直是研究者非常关注的课题。本文以NM500低合金耐磨钢为基础,设计成分相似的低成本耐磨钢,设计并制备了15%硼+稀土硅铁合金+纳米TiC颗粒的4组复合变质剂,冶炼了5炉未变质处理及复合变质处理的耐磨钢,并采用合适的热处理工艺,研究不同的变质剂组成对耐磨钢的组织及性能的影响。采用扫描电镜、透射电镜等表征了钢中夹杂物、析出物的特征,研究了复合变质剂对钢中夹杂物及微观组织的影响,并对5炉钢的性能进行检测与分析。其主要结论如下:（1）通过复合变质剂中组分与铁基体的错配度的计算,结果表明,TiC与TiN与铁基体组织的错配度均小于12%,可以作为铁素体/奥氏体的有效形核核心,Ce在钢中形成多种硫氧化物,其中CeO2与Ce2O2S在一定程度上对铁素体/奥氏体的异质形核有效,而CeS、Ce2S3等无助于铁素体/奥氏体的异质形核。（2）相对于1#空白对照组,加入复合变质剂处理的2#5#实验组的夹杂物数量上升,尺寸小于0.5μm的微粒数量增加,大尺寸夹杂物数量降低,钢洁净度提高,同时增加有效形核所需的微粒数量,实现钢的微观组织细化。（3）热力学计算表明,在凝固末期（fs约为0.95时）,5组实验钢中均开始析出MnS,其中在添加复合变质剂的2#5#钢样中,Ce会与钢液中的硫结合生成CexSy,在凝固末期,锰偏析富集,CeS可促进MnS的异质形核析出,形成稀土-锰-硫夹杂物,实现硫化锰的变性。（4）扫描、透射电镜表征发现,稀土改性夹杂物有助于降低网状碳化物的危害,并细化微观组织。未加入变质剂的1#钢中二次渗碳体呈连续网状,加入复合变质剂的2#5#钢,网状碳化物发生不同程度的断网与减少,其中5#钢的改性程度最佳。TEM观察发现,稀土氧硫化物隔断了渗碳体的继续生长,稀土基变质剂能够降低网状碳化物对钢基体的危害。同时发现,球状Ce-Mn-S复合夹杂物以及纳米TiC在马氏体边界析出,在晶界处产生钉扎效应。并且,1#5#钢样的晶粒尺寸分别为12μm、10μm、7μm、9μm、6μm,变质剂的加入明显细化了晶粒,其中5#钢的的晶粒尺寸最小。（5）硬度及耐磨性检测表明,对比未加入变质剂的1#钢,加入变质剂的2#5#钢样中,硬度分别提升了8.36%、13.4%、6.22%、15.6%,耐磨性能分别提升了14%、39%、21%、63%,其中4#变质剂的变质效果最佳。