目前，在国内各类模具钢普遍是锻造生产的，为了保证较高的硬度和耐磨性，高碳高铬类冷作模具钢应用较广，由于网状碳化物量较多，铸态下的性能极差甚至无法使用。但对于要求较高强韧性的中碳CARMO钢来说，组织中含有少量的共晶碳化物，虽然锻造生产性能较好，但是对于一些模具，铸造成形一样可以达到使用要求。如果采用“以铸代锻”的方法，取代锻造工艺，直接铸成模具或模胚，这样不仅节约能源，减少原材料的消耗，缩短生产周期，能够铸成各种结构复杂的模具，这已经成为了现代化社会急需成熟的一项新工艺。本课题正是通过采用变质处理方法改善铸造CARMO钢组织和性能，为铸造模具钢提供一些参考依据。　　本文在实验室的条件下，利用真空感应电炉熔炼CARMO钢，加入少量Al脱氧硫，然后加入稀土变质剂对CARMO钢进行变质处理，并用金相显微镜、SEM、EDS、XRD等测试手段分析稀土变质处理对铸造CARMO钢组织和性能的影响。实验表明：稀土变质处理促进CARMO钢枝晶组织细化，粗针状马氏体变为细针马氏体，局部区域共晶碳化物明显减少，残留稀土以原子、夹杂物或化合物弥散分布于基体中，Cr7C3型碳化物量减少，促进了Mo2C型碳化物产生，增加了钢的硬度，同时深度降低氧、硫和磷（磷以Fe3P存在）在晶界处的偏聚，强化了晶界，阻碍晶间断裂，提高了模具钢的韧性。　　热处理表明：普通CARMO钢中碳化物和合金元素分布不均，稀土的加入提高了CARMO钢中合金元素的活度，增大了扩散速度，退火后，钢中的合金元素分布更加均匀，致密度提高。当稀土加入量为0.2％时，组织晶粒度最接近供货态的组织，稀土残余物在钢中的分布效果最佳。950℃淬火，采用油冷方法获得较好的高硬度针状马氏体组织，减少了残余奥氏体的产生，而采用风冷的方法获得马氏体+贝氏体，模具钢的硬度有所降低，但是油冷试样开裂倾向较大。因此，要得到较好性能的CARMO钢，就必须严格控制淬火工艺中钢的冷却方法。　　性能测试结果表明：经0.2%稀土变处理后，在950℃淬火，200℃回火，采用油淬的CARMO钢综合力学性能最佳，硬度值为54HRC，冲击韧性值为47J/cm2，比风冷后的硬度大2~3HRC，冲击韧性大5~10J/cm2，性能已接近或超过供货态热处理后的性能。表面淬火后，变质钢的硬度值增加，硬度深度更深，而且硬度离散度减小。在不同的浇注温度下检测CARMO钢的流动性，稀土变质处理的钢液流动性更强，远超过未变质处理钢液的流动性。