铬系合金的耐磨性在很大程度上取决于组织中碳化物的形貌、尺寸大小及类型等特征,而碳化物的类型及特征主要取决于析出时的热力学与动力学条件。为此,本论文通过改变铬系合金的Cr、C含量成分组成、冷却速度两大工艺条件,从热力学与动力学的条件变化角度探讨铬系合金碳化物的凝固析出机制,揭示了碳化物的形成类型、尺寸、形态分布的特征及演变规律,以期为进一步获得高性能的铬系耐磨合金组织结构奠定技术基础。研究结果表明:（1）铬系合金凝固组织中碳化物的析出类型由M₃C型转化为M₇C₃型或M₂₃C₆型主要由Cr量起决定作用;M₂₃C₆、M₇C₃型两种类型的碳化物是可以相互转化的,转化的条件是由含C量的变化控制的而Cr含量影响不大,这种观点完全不同于以往认为始终由Cr与C之比的大小即Cr/C比决定的。实验中对含C量1.69%、Cr量58%的低碳铬铁进行XRD物相分析发现组织中碳化物是M₂₃C₆型;含C量为3.5%、Cr量为31%的中碳铬铁凝固组织中碳化物类型是M₇C₃型,能谱分析发现碳化物中Cr的含量偏聚达到58%左右;含C量8.0%、Cr量58%的高碳铬铁组织中碳化物类型主要是M₇C₃型。在铬系合金凝固组织中能谱分析发现形成M₂₃C₆型碳化物和M₇C₃型碳化物均是富Cr排Fe的过程,二者的最大差别是含C量不同而已。（2）碳化物类型的变化不仅取决于热力学的稳定程度,且更大程度上取决于其成分条件,在C含量充足时M₂₃C₆型碳化物会转变为更稳定的M₇C₃型,当由于条件的变化C含量不充足时热力学上较稳定M₇C₃型碳化物会转变为热力学上相对不稳定M₂₃C₆型,由此可见成分条件的C原子浓度是决定M₇C₃型碳化物与M₂₃C₆型碳化物的类型相互转变的决定性要素。（3）铬系合金凝固过程中冷却速度的变化影响碳化物析出过程热力学与动力学条件,其影响程度与体系成分组成密切相关,最终不同程度地影响着碳化物的析出形态、尺寸大小和分布。实验中发现对于含Cr量9%的铬系合金4号试样,在砂型冷却下组织中的碳化物类型是M₃C型和M₇C₃型两种,形貌上呈块状,尺寸较大;较砂型冷却,金属型冷却下碳化物形貌变化不大,尺寸减小;水冷条件下组织中碳化物的连续性变弱,尺寸明显变小呈长条状排列。当Cr量为17%时,砂型冷却下凝固组织中只有M₇C₃型碳化物,且尺寸相对含铬9%时变小,形态呈棒状;在金属型冷却下,碳化物形貌变化程度较含铬9%时从砂型到金属型的变化要小;但在快速水冷下碳化物间距显著变窄,长度尺寸明显变小,分布更加均匀。（4）碳化物形貌、尺寸随冷却条件的变化最根本是基于其形核长大时热力学条件变化,冷却速度愈快碳化物析出温度越低,热力学推动力愈大使形核率愈高长大速度愈小,相应碳化物尺寸小形貌上更趋于颗粒状;从动力学条件角度随着冷却速度的提高,使过冷度加大凝固温度降低,温度的降低使得碳化物长大时体系中不同原子的扩散移位速度不同程度上变小,特别是C原子不能及时扩散而造成固液界面前沿贫碳碳化物停止生长,最终影响碳化物析出长大及形态,也会使碳化物尺寸减小而呈断续或颗粒状。