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磨损是机械零件失效的三种主要原因（磨损、腐蚀、疲劳）之一。各种机械零件的磨损所造成的能源和材料损耗惊人的。在冶金、矿山、建材、煤炭、电力、化工、农机和军工等各个部门均使用大量的耐磨材料，其中大部分材料因磨损而失效，因磨损而造成的经济损失十分巨大的。 高锰钢因其优异的加工硬化能力，被广泛应用于制作抗冲击载荷的耐磨件。但是部分传统高锰钢在高寒地区服役时，当应力较大时会出现脆断现象。在高温或湿磨的条件下又面临腐蚀磨损等问题。为了克服传统高锰钢的一些缺点，国内外学者研究设计了合金化高锰钢和超高锰钢。本文对合金化高锰钢和超高锰钢热处理工艺进行了研究，以确定其最佳热处理工艺。通过冲击磨料磨损试验，研究其不同相对冲击功下的磨损机制，为实际工况下的使用提供参考。主要研究结果如下: (1)通过本文设计的几个热处理方案，确定了合金化高锰钢和超高锰钢的最佳热处理工艺:将工件以100℃/h的加热速度加热到550℃保温1.5h，再加热到650℃保温2h，再加热到1080℃保温2h，然后淬火处理。得到晶粒度分别为170μm和l00μm，相对其他工艺晶粒发生细化。 (2)合金化高锰钢与超高锰钢在相对冲击功为200J/cm2的情况下，冲击耐磨性最好。合金化高锰钢与超高锰钢的临界冲击功为200J/cm2。只有在相对冲击功大于临界冲击功的工况条件下使用，合金化高锰钢与超高锰钢才能充分发挥其优异的耐磨性。 (3)在相对冲击功为50～100J/cm2的情况下，合金化高锰钢与超高锰钢的磨损机制为切削磨料磨损机制与塑变磨损机制。当冲击功超过临界冲击功的情况下，合金化高锰钢与超高锰钢的磨损机制以凿削磨损机制为主，同时伴有部分切削磨料磨损机制与塑变磨损机制。 (4)通过对合金化高锰钢与超高锰钢压缩变形后的显微组织进行观察，随着形变量的增大，晶粒内滑移线密度增大，多系滑移开动，最终晶粒内出现了交滑移。分析其加工硬化机理为位错硬化机理。