本文采用高应力WM-1型滚动磨损试验机测试了新型高钒高速钢的滚动磨损性能，讨论了碳元素含量对该系列高钒高速钢滚动磨损性能的影响，分析了高钒高速钢滚动磨损的抗疲劳裂纹性能和循环表面特性与其滚动磨损性能之间的关系；应用高铬铸铁为参照对象，对比研究了高钒高速钢和高铬铸铁的滚动磨损机理，并采用透射电镜对高钒高速钢、高铬铸铁滚动磨损的微观机制进行了观察分析。 高钒高速钢(1.58-2.92％C，10％V左右)的滚动磨损性能研究表明，钒含量为10％时，随着碳含量的升高，高钒高速钢的耐磨性逐步提高。在碳含量为2.58％时(V-4试样)，耐磨性最佳。碳含量继续增加，耐磨性大幅降低。在试验条件下，含碳量为2.58％的V-4试样的相对耐磨性是含碳为2.92％的V-6试样的3.16倍。 高钒高速钢(1.58-2.92％C，10％V左右)的疲劳特性对其滚动磨损性能的影响与疲劳裂纹的萌生与扩展相关。高钒高速钢滚动磨损的抗疲劳裂纹性能研究表明，滚动磨损性能最佳的高钒高速钢试样(V-4)疲劳裂纹萌生深度浅，扩展距离短，数量也较少；而滚动磨损性能最差的试样(V-6)的疲劳裂纹萌生深度较深，数量较多，滚动磨损量最大。同时，高钒高速钢试样经滚动磨损后表面及亚表层发生循环硬化(V-1、V-2、V-3)与软化(V-4、V-5、V-6)。根据相对硬度对材料耐磨性能的影响理论，该现象对提高高钒高速钢滚动磨损性能是有利的。 高钒高速钢(2.92％C，10％V左右)、高铬铸铁(Cr20)磨损机理对比研究表明，二者均为疲劳磨损机制。碳化物在赫兹剪切应力作用下形成裂纹，随后在正应力作用下破碎造成应力集中形成裂纹源，经一定距离的扩展之后断裂形成磨屑。比较而言，碳化钒的高硬度和较好的形态能减少其疲劳裂纹的形核几率和扩展速率，其滚动磨损性能优于高铬铸铁(Cr20)。 高钒高速钢(2.58％C，10％V左右)、高铬铸铁(Cr20)透射电镜分析表明，由于高钒高速钢碳化物VC内部的纳米级颗粒在滚动磨损过程中发生Orwan机制的强化作用，碳化钒内部位错裂纹形核几率减少，而高铬铸铁碳化物相对较易，故在滚动磨损过程中高钒高速钢磨损量较少，滚动磨损性能较佳。