高铬铸铁被誉为当代最优良的耐磨材料,应用在各行各业中。与亚共晶高铬铸铁相比,过共晶高铬铸铁的碳含量和铬含量都比较高,故过共晶高铬铸铁中碳化物数量有较大增加,材料的硬度也有较大的提高。但是在过共晶高铬铸铁凝固过程中会有粗大的初生碳化物析出,这些粗大的初生碳化物对耐磨性的提高是不利的。本研究设计了合理的合金成分,并在此成分基础上加入不同含量的钛来细化显微组织；并通过不同的铸型获得不同的冷却速率,研究冷却速率对过共晶高铬铸铁组织的影响。最后,寻找优良的热处理工艺,来提高过共晶高铬铸铁耐磨性。随着冷却速率的提高,初生M7C3型碳化物形状由板条状变为六角形块状,而且个数增多,分布很均匀,在此冷速范围内,组织得到了一定的细化且合金的宏观硬度和耐磨性有了一定的提高。在合金凝固过程中,Ti原子和C原子反应得到TiC,TiC先于其他相析出,提高初生碳化物的形核率,作为初生碳化物的基底来抑制初生碳化物长大。得出,随着Ti含量的增加,初生碳化物变的越来越细,分布越来越均匀,但是随着Ti含量的增加,其硬度和耐磨性变化不大。利用均匀设计的方法设计了热处理实验,找到一条局部最优的热处理工艺,然后在此基础上进行热处理,讨论不同的淬火和回火工艺对合金组织和性能的影响,找出一条最优的热处理工艺。结果显示,随着淬火温度的增加,有M02C和M3C碳化物析出；其宏观硬度先增大后减小,在950℃时最大,为65HRC；而磨损失重一直呈上升趋势,在900℃时最小,为0.1378g；合金不适合在900℃淬火基础上回火；在950℃淬火基础上,300℃回火时,其耐磨性最好。在最优的热处理工艺条件下,研究不同Ti含量的合金热处理后的性能。研究表明,无论是硬度还是耐磨性都有提高,尤以加1.5%Ti时合金热处理性能最好。