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本发明公开了一种纳米碳化物增强耐磨钢及其制备方法和应用,属于耐磨钢技术领域。其化学成分的质量百分比为:C:1.35‑2.05%,Mn:12.0‑21.0%,Al:4.0‑7.0%,Si:1.2‑1.8%,V:0.05‑0.2%,W:0.05‑0.2%,N:0.003‑0.01%,稀土:0.01‑0.03%,S≤0.04%, P≤0.04%,其余为铁和不可避免的杂质。上述耐磨钢经中频电炉熔炼,通过脱氧及稀土变质工艺铸造,以及多道次析出强化热处理工艺获得。纳米碳化物增强耐磨钢的组织内包含大量纳米碳化物硬质相。本发明的耐磨钢在复杂应力冲击磨损工况下也具有良好的耐磨性能。