随着现代化建设的发展，对耐磨铸钢的需求不断增加。同时，也对其强韧性提出了更高的要求。本文在分析进口刀圈性能与组织的基础上，设计了三种不同成分的中合金耐磨铸钢材料，并对其进行了多种热处理工艺试验，从中确定出一种强韧性配合良好的耐磨铸钢材料及相应的热处理工艺。同时，研究了多级热处理工艺和等温热处理工艺因素对组织和性能的影响规律，以及试验钢在不同热处理工艺条件下的断裂机理和耐磨性。 研究表明，进口刀圈是经锻造而成，具有很高的综合力学性能，初始硬度为52HRC，冲击韧性为58.5J／cm~2。同时，进口刀圈具有很高的加工硬化能力。组织细小、均匀，致密度很高，晶粒度在12级以上，其断裂机理为韧性断裂。 三种试验材料在同一种热处理条件下，所得到的性能不同。同一种材料在不同热处理条件下，性能也不同，其断裂机理也有很大差别。其中，材料A的性能要优于其它两种材料，其成分为0.55％C、1.0％Si、0.5％Mn、5.0％Cr、0.3％Ni、1.3％Mo、1.0％V。 多级热处理工艺研究表明，回火温度、高温淬火温度对材料A的性能影响较大。在多级热处理工艺前的正火工艺可显著细化晶粒，减少成分偏析，提高力学性能。硬度可达53.5HRC，冲击韧性为31.9J／cm~2。 等温热处理工艺研究表明，随着等温时间的延长，贝氏体的数量增加，尺寸增大，材料A的硬度和冲击韧性随着等温时间的增加而下降，但是当等温时间大于3h时，冲击韧性呈上升趋势。 试验研究表明，在实验室条件下材料A经多级热处理和等温处理后，耐磨性均达到进口刀圈的水平，且成本低廉，仅为进口刀圈的1／5，是值得推广的一种新的耐磨铸钢材料。