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高锰钢拥有非常好的韧性及耐磨性，因此被当作耐磨材料而普遍应用于机械、矿山、冶金和铁路等领域。对高锰钢进行合金化处理，从而进一步提高高锰钢的力学性能及耐磨性，可以进一步扩大其使用范围。本文在传统高锰钢的成分基础上分别添加Cr-V-Ti-RE，Cr-V-Ti，Cr-RE和V-Ti-Nb-RE对其进行合金化处理，研究了不同合金化处理对高锰钢的组织、拉伸性能、冲击性能、硬度、加工硬化性能及耐磨性的影响规律，探讨了高锰钢在冲击磨料磨损工况下的磨损机制。得出的主要结论如下：（1）高锰钢经水韧处理后获得的组织为单一奥氏体组织，合金化处理并不明显影响高锰钢的相组成，但对晶粒尺寸和夹杂物的大小、形态及分布有重要影响。进行合金化处理后，添加的V、Ti、Nb等元素可以同钢液中的C、N相互反应形成碳、氮化合物，稀土可以同钢液中的O、S相互作用形成稀土氧化物、稀土硫化物，这些细小的质点可以作为钢液结晶时的异质形核核心，从而起到细化晶粒的作用；并且，稀土元素能够促进树枝晶的熔断、游离和增殖，提高结晶时的形核率，从而使晶粒得到细化。合金化处理还可以使高锰钢中的夹杂物数量减少、尺寸变小并且改善夹杂物在基体中的分布。在高锰钢中加入稀土元素时，钢中夹杂物类型发生改变，由原先的MnS和Al2O3的主要存在形式转变为以Ce2O2S为主。（2）合金化处理可以使高锰钢的拉伸性能、冲击性能、硬度、加工硬化性能及耐磨性得到较大幅度的提高。其中经Cr-V-Ti-RE合金化处理高锰钢的综合性能最佳，其抗拉强度、屈服强度、延伸率、硬度和冲击韧性分别为802MPa、446MPa、28.6%、217HBS和155J·cm-2，与未经合金化处理高锰钢相比，分别提高了7.4%、14.7%、9.2%、12.4%和32.5%，同时其加工硬化参数H值提高了28.6%，耐磨性则提高了13.9%~45.4%。(3)高锰钢在冲击磨料磨损工况下，其磨损机制主要是凿坑变形、显微切削及疲劳剥落磨损，而且其磨损机制会随着冲击功的不同而产生变化。在低冲击功（1J）作用下，磨面以犁沟形貌为主，此时的磨损机制以凿坑变形和显微切削为主；在中冲击功（2J、3J）作用下，凿坑变形减轻、犁沟数量减少，此时磨损机制以浅小凿坑变形和显微切削为主；在高冲击功（4J）作用下，出现大块状疲劳脱落形貌，此时的磨损机制主要是疲劳剥落磨损。