ZG80CrMnSiMo钢为用于大型球磨机衬板的新型高碳低合金耐磨钢。本文首先测定了该耐磨钢的相变临界点，分析了钢的淬透性和淬硬性。在此基础上，对该实验钢按照所设计的不同的淬火方式和回火温度进行了热处理，并结合金相分析，研究了实验材料的铸态与热处理后的显微组织。通过检测材料的硬度、冲击韧性、耐磨性以及分析磨损试样形貌，来评价材料的性能。本文还依据实际衬板尺寸的大小，通过有限元分析软件研究衬板温度场随不同冷却方式、不同淬火介质和衬板尺寸的变化规律，从而为生产实践提供参考。实验结果如下：ZG80CrMnSiMo钢的过冷奥氏体向珠光体和贝氏体转变曲线（区域）右移，当冷速在0.5℃/s至45℃/s范围内，仍能获得马氏体以及带有少量残余奥氏体的金相组织。经退火后实验钢中主要含有M3C、M7C和M23C6型碳化物，经1050℃退火×4h后，块状碳化物消失，晶粒度等级为7级。该多元合金钢具有优良的淬透性和淬硬性，淬火方式（风淬、油淬、空淬）对其组织和性能的影响不明显，风冷淬火可获得马氏体+残余奥氏体+碳化物的金相组织；经870℃×2h风淬+500℃×2h回火后实验钢的组织为回火马氏体+回火屈氏体+碳化物+残余奥氏体，硬度值HRC为49，冲击韧性αk为33J/cm2，综合力学性能良好，具有优良的抗磨粒磨损性能。衬板温度场分析表明：水作为淬火强冷却介质对于避免组织向珠光体、贝氏体转变等有利。但残余奥氏体的比热容高于马氏体，高的冷却速度有可能导致淬火裂纹的发生；衬板厚度是影响衬板芯部和表面温差的主要因素，若冷却时间不够，较厚的衬板在其后放置过程中，由于衬板芯部的热量扩散至衬板表面，甚至使衬板表面产生回火，影响铸件的性能。