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工程船舶上有大量的设备处于磨粒磨损的工作环境，高铬铸铁由于其良好的耐磨性被广泛应用在工程船用抗磨损零部件上。高铬铸铁的铸态组织是奥氏体基体上分布着高硬度的网状(Fe,Cr)7C3型共晶碳化物，铸态高铬铸铁具有一定的耐磨性，但韧性不足是其性能缺陷之一。热处理工艺是改善高铬铸铁组织和性能的重要途径之一。本论文在分析挖泥船泥浆泵叶轮片工况要求和磨损失效机制基础上，通过组织结构和性能测试研究了叶轮片高铬铸铁的热处理规律，并获得了提高其耐磨性的最佳热处理工艺参数。泥浆泵叶轮片的成分相当于国标GB/T8263-1999中牌号为KmTBCr20Mo的铸铁材料；其铸态组织为大小不均的条块状(Fe,Cr)7C3型共晶碳化物分布在奥氏体基体上，局部区域碳化物呈放射状形态分布；高铬铸铁铸态时硬度为57.5HRC，冲击吸收能量K为3J。对叶轮片高铬铸铁的热处理工艺研究发现，在奥氏体化温度分别为800℃、900℃、1000℃和1100℃下保温3h后空冷，高铬铸铁硬度随奥氏体化温度的提高先上升后下降，在1000℃淬火时的硬度最高；在1000℃分别保温1h、2h、3h和4h后空冷，发现保温2h铸铁的硬度达到峰值；对1000℃×2h空淬的铸铁试样分别在250℃和450℃回火2h，发现回火硬度均有小幅提高（都达到60HRC），但250℃回火2h的试样冲击韧性显著提升，冲击吸收能量达到4.13J。因此，该叶轮片材料的最佳热处理工艺为1000℃×2h空淬+250℃×2h回火，用该工艺热外理的叶轮片获得弥散分布的M7C3型碳化物+二次碳化物+回火马氏体基体及少量残留奥氏体组织。经过砂石摩擦磨损试验及工况模拟试验发现，叶轮片材料的磨损机制以磨粒磨损为主，其间也有疲劳磨损机制。马氏体基体的转变以及共晶碳化物分布形态的改善，提高了叶轮片材料的硬度及韧性，对其耐磨性能有较大的影响。经过1000℃×2h空淬+250℃×2h回火处理后，叶轮片材料的在砂石摩擦磨损试验中的抗磨能力提高了34.41%，在工况模拟试验中的抗冲击磨损能力提高了37.1%。