在实际生产中，对于某些零件既要求有良好的韧性，以抵抗其在工作过程中受到的冲击，防止零件脆裂，又要求其具有良好的耐磨性能，以延长零件的使用寿命，降低经济损失。显然，单一的材料很难同时保证内部高韧性和表面高耐磨。因此，利用复合制造技术，使两种或两种以上物理、化学、力学性能不同的金属在界面上实现牢固的冶金结合已成为提高材料性能、实现材料各方面性能良好配合的主要途径。　　 本文采用型内熔化方法，在型腔内预先置入高钒合金棒，通过高温液态金属的过热作用，实现合金原子在液态金属中的扩散迁移，利用凝固后在材料表面形成的高硬度碳化物来强化材料表面性能，以获得外硬内韧的材料。　　 本文结合5CrNiMo钢和V9Cr3高钒合金棒的型内熔化实验，利用有限元分析软件对型内熔化过程中的温度场进行了模拟研究，探明了型内熔化工艺参数对凝固过程温度场的影响，并根据模拟结果，详细分析了温度场与复合层质量的关系。　　 从热力学的角度对合金元素的扩散过程进行了详细分析，并针对型内熔化过程，结合Fick第二定律和温度场模拟结果，对型内熔化过程中钒元素的分布状态进行了仿真模拟。模拟结果表明，浇注过程可以实现合金棒中钒元素的扩散迁移;同时，温度场影响钒元素的扩散距离，随着温度场的改变，可以获得不同范围的钒元素分布。　　 分析了采用型内熔化方法制备的扩散试样的显微组织和耐磨性。通过对试样表面的显微组织分析，探明了扩散件表层的物相组成;通过耐磨性试验，得到了钒元素含量对耐磨性的影响规律。　　 通过对型内熔化过程中温度场及钒元素扩散结果的模拟仿真、扩散件试样的组织和耐磨性研究，可优化制备耐磨材料的工艺，在维持材料韧性的前提下尽量提高材料的耐磨性能，为完善和推广型内熔化扩散方法在实际中的应用作了技术和理论准备。