本文系统研究了热处理工艺对无Nb和含Nb高铬铸铁组织结构、机械性能、磨损性能及腐蚀性能的影响,分析了高铬铸铁的磨损机理,同时分析了高铬铸铁腐蚀与磨损的相互作用。对不同失稳-回火工艺处理的高铬铸铁进行了金相组织观察和XRD物相分析。结果表明：铸态高铬铸铁由M7C3型碳化物(初生或共晶)和奥氏体组成；少量Nb细化晶粒,以NbC相存在。失稳-回火处理过程中,基体转变为二次碳化物、少量马氏体和残余奥氏体；NbC相逐渐分解并重新熔入基体。随着失稳温度升高和保温时间延长,二次碳化物析出量呈先增后减的趋势。综合考虑硬度、韧性、耐磨性和耐腐蚀性能,无Nb和含Nb高铬铸铁的最优热处理工艺分别为：1000℃失稳3h空冷后250℃回火6h以及1000℃失稳3h空冷后250℃回火4h。少量Nb能提高一定的硬度和耐磨性能,但对于耐蚀性无显著影响。深冷处理过程促进失稳处理产生的马氏体析出碳化物,同时生成新相马氏体和细小的碳化物,进一步提高硬度和耐磨性。相比失稳处理后间隔30天处理,立即深冷处理马氏体析出量更高,但是马氏体相中碳含量降低；回火处理降低残余奥氏体含量,导致后续深冷处理马氏体转变量降低。干式滑动摩擦磨损实验结果表明,失稳-回火处理过程中析出大量弥散分布的细小碳化物和韧性回火马氏体,提高耐磨性。摩擦副上的微凸体嵌入基体使试样在滑动过程中产生犁沟,碳化物剥落形成磨料磨损,与局部接触形变热产生的粘着磨损共同作用。高铬铸铁在弱酸性糖蔗溶液中耐蚀性低于3.5%NaCl溶液；基体腐蚀而碳化物凸出,与摩擦副磨损接触较少而磨损量降低；磨损面腐蚀后碳化物上原有微裂纹尖端敏感性增加,后续磨损过程剥落而导致磨损量增加。