球磨机一直被广泛使用在各大行业。每年我国消耗的耐磨材料中,球磨机衬板占据的比重非常大。如今,耐磨材料领域对耐磨材料的要求非常高。而衬板的质量直接关乎球磨机的使用寿命,因而对于衬板耐磨材料的研究十分必要。高锰钢因其在加工硬化能力下表现出的耐磨性在耐磨材料中使用广泛。但是高锰钢也有其短板的一部分,就是在低应力情况下表现出的耐磨性能不好,不能满足使用要求。为了提高高锰钢在中低载荷下的耐磨性,本文通过钨单元合金化处理高锰钢,利用金相显微镜、扫描电镜、硬度试验机、拉伸试验机和摩擦磨损试验机等仪器对其进行微观分析和性能测试。在综合性能满足要求情况下,得出高锰钢耐磨性能最佳的钨元素含量配比。然后在最佳的钨元素含量配比基础上,再进行稀土钇的复合变质处理。从而得出高锰钢耐磨性能最佳的钨和钇元素含量配比。研究合金元素的含量和种类对高锰钢力学性能的影响,并探讨其合金元素的作用机理。研究结论如下:（1）在本次实验中,普通高锰钢在经过钨合金化处理后,产生的合金析出物的数量比普通高锰钢多,铸件晶粒明显细化;夹杂物的尺寸减小,其形状和分布也得到改善。在加入稀土钇元素后,高锰钢晶粒尺寸先减小然后增大。夹杂物数量减少,钢液得到净化。高锰钢经水韧处理后,碳化物基本溶解,获得的组织为单一奥氏体。合金化处理对晶粒尺寸和夹杂物的大小、形态及分布有重要影响。（2）经过钨合金化处理后,在细晶强化、弥散强化等综合作用下,高锰钢的硬度和抗拉强度都随钨含量的增加而提高,冲击韧性先提高后下降。加入稀土钇复合变质处理后,其硬度随着钇的加入一直在增加,冲击韧性和抗拉强度都是呈现先增加再降低的趋势,都满足使用要求。且经过合金化处理试样的力学性能都高于普通试样。（3）与普通高锰钢相比,钨合金化情况下,高锰钢磨损率降低了4.4%～17.8%,钨-钇复合变质处理情况下,高锰钢磨损率降低了10.0%～27.5%。耐磨性相对于普通高锰钢都得到了不同程度的提高,这是细晶强化﹑固溶强化﹑第二相粒子强化等综合作用的结果。（4）本次实验中,对比了水韧处理前后高锰钢的组织和力学性能,证明了水韧处理的可行性,对两次实验结果进行综合比较,得出添加1.2%含量钨和0.12%稀土钇含量时高锰钢耐磨性最好,更适合实际生产。