大型立磨机磨辊在粉磨物料时，受到来自不同方向的冲击载荷和物料反复切削磨料磨损，因此要求磨辊用材料具有一定塑韧性的同时，还要具有高的强度与硬度，目前单一材料很难满足上述磨辊的使用要求。因此本文采用双金属复合铸造技术，以多元低合金耐磨钢ZG32MnCrMoNi为基体材料，碳化钨基硬质合金为镶嵌材料，开发硬质合金镶嵌多元低合金耐磨钢复合磨辊。本文研究了热处理工艺对多元低合金耐磨钢ZG32MnCrMoNi组织和性能的影响，优化了该钢的热处理工艺参数。在此基础上，针对磨辊的工况条件、壁厚及有效碾压区的特点，设计了硬质合金镶嵌多元低合金耐磨钢镶嵌试块，研究了硬质合金镶嵌工艺。对多元低合金耐磨钢ZG32MnCrMoNi分别进行正火+淬火+回火和退火+淬火+回火处理表明，预备热处理为正火，钢的晶粒均匀细小，抗拉强度、伸长率、冲击韧度、耐磨性有一定提高，硬度差别不大；随着回火温度逐渐升高，钢的抗拉强度与硬度均呈现出逐渐下降的趋势，冲击韧度与耐磨性均呈现出先上升后下降的趋势。根据热处理工艺对多元低合金耐磨钢ZG32MnCrMoNi组织和性能的影响结果，优化的热处理工艺为900℃正火+900℃淬火+300℃回火，热处理后的组织为回火马氏体+残余奥氏体+极少量碳化物，抗拉强度为1532.5Mpa，伸长率为5.5%，冲击韧度为19.0J/cm2，硬度为46.3HRC。根据所试制磨辊有效碾压区的特点设计硬质合金棒为锥棒状，其尺寸为Φ12（13）×40mm，大头朝向磨辊内部，预置水玻璃砂型内。硬质合金镶嵌工艺研究结果表明：浇注温度为1550~1570℃，当硬质合金与镶嵌试块体积比为1.7：10时，镶嵌试块底面质量较差，结合界面局部有裂纹，硬质合金与基体为机械结合；当硬质合金与镶嵌试块体积比为1.1：10时，镶嵌试块底面质量较好，结合界面有明显的冶金结合区，其平均宽度约150μm；当硬质合金与镶嵌试块体积比为0.8：10时，镶嵌试块底面质量好，硬质合金与基体为良好的冶金结合。硬质合金与镶嵌试块体积比为1.1：10，当浇注温度为1520~1540℃时，镶嵌试块底面质量差，结合界面局部有缝隙，二者为机械结合；当浇注温度为1550~1570℃时，镶嵌试块底面质量较好，硬质合金与基体为冶金结合；当浇注温度为1580~1600℃时，镶嵌试块底面出现粘砂、质量较差，二者为冶金结合，结合界面更为均匀。采用研发的多元低合金耐磨钢ZG32MnCrMoNi和镶嵌体积比为（1.0~1.2）：10、浇注温度为1550~1570℃，在郑州鼎盛工程技术有限公司试制了磨辊，进行900℃正火+900℃淬火+300℃回火处理。试制的磨辊经登电集团水泥厂、山西天石建材有限公司投入使用，其使用寿命是多元低合金钢堆焊磨辊使用寿命的两倍以上。