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由于低合金高强耐磨钢具有生产工艺简单,生产成本相对较低,广泛适用于多种冲击载荷工况等优点,此类钢种逐渐取代了高锰钢、变质中锰钢等传统耐磨钢成为了工程机械用钢中最主要的钢种。但是,目前国内高强低合金耐磨钢的生产技术水平相对较低,与国外相差甚远,而且在高级别耐磨钢方面的研究更少,因此,对高强度耐磨钢的研究与开发显得非常必要。本文采用低合金Cr-B系的成分设计思路,针对高强度NM400钢种进行了低成本的成分设计,通过TMCP工艺和离线淬火+低温回火工艺成功地试制出具有优良性能的NM400钢板,结合显微组织观察和力学性能检测优化了轧制和热处理工艺,并分析了微量V的添加对耐磨钢组织和性能的影响。主要结论如下：(1)实验钢采用在Q345钢的基础之上加入微量强碳化物形成元素V进行微合金化,同时添加少量Cr、B元素提高淬透性,不添加贵重金属元素(如Ni、Mo等)以降低原料成本。(2)连续冷却相变实验结果表明实验钢具有良好的淬透性和淬硬性。当冷却速度为5℃/s时,相变开始温度出现显著下降；冷却速度大于10℃/s时,相变开始温度接近马氏体相变温度Ms点；当冷却速度达到15℃/s以上时,硬度达到450HV以上。随着冷速的增加,钢的硬度明显提高。(3)轧制工艺采用两阶段TMCP控制轧制。实验钢的合理热处理工艺为：淬火温度900～930℃,淬火保温时间10-20min；低温回火200-300℃,回火保温时间90min。可以获得抗拉强度为1390～1460MPa,延伸率为10～16%,显微硬度值为420-490HV,-20℃冲击功为40-70J。回火温度在250℃附近可获得最佳的综合力学性能。(4)显微组织主要为板条马氏体组织,板条宽度在0.1-0.2μm左右,板条内分布细小均匀的碳化物析出粒子(主要是10-20nm碳氮化钒)。微量钒可显著地细化组织,其主要作用有固溶强化、析出强化和细晶强化,沉淀析出尺寸约为10-20nm极细小的碳氮化物,钉扎位错阻止位错运动,提高钢的强度、硬度和韧性。