双相不锈钢兼具奥氏体不锈钢的优良韧性、焊接性和铁素体不锈钢的高强度、耐氯化物应力腐蚀性能,在石油、天然气、化肥、造纸及食品设备等行业得到了广泛应用。然而随着现代工业的快速发展,对材料性能的要求日益严格,现有双相不锈钢已不能满足工业的需求。尤其在选矿、造纸、海水淡化和核电等苛刻服役环境中,迫切需要具有耐蚀和抗磨双重优异性能的材料承担起关键零部件的高性能制造。本文以新型1.5%C-40%Cr超高铬高碳双相钢为研究对象,对比分析了0.46%Si和1.36%Si熔模铸造双相钢的凝固组织、固溶组织、力学性能和耐磨抗蚀性能,讨论了Si含量对Fe-Cr-C系合金凝固过程的作用机制。同时,对比分析了采用熔模和金属模铸造超高铬高碳双相钢（含0.46%Si）的凝固组织、固溶组织和性能,讨论了凝固速度对凝固路径和凝固组织稳定性的影响。并通过改变固溶处理的冷却速度（风冷和油冷）,对0.46%Si熔模铸造双相钢的固溶组织和性能进行研究。实验结果表明:（1）Si含量影响超高铬高碳双相钢的凝固过程、组织和性能。0.46%和1.36%Si铸造双相钢的相组成均为γ、σ和M₂₃C₆,但凝固过程不同。当Si含量为0.46%时,依次形成δ枝晶、树枝状(δ+M₂₃C₆)共晶、在δ枝晶周围形成包晶γ和菊花状(γ+M₂₃C₆)共晶,其中铁素体在冷却过程中转变为（γ₂+σ）共析组织。而当Si含量增加到1.36%,没有菊花状(γ+M₂₃C₆)共晶形成,且γ的包晶过程进行不完全。Si含量增加使Fe-Cr-C系合金相图中δ相区增大,γ相区减小,L→(δ+M₂₃C₆)_共晶过程延长,直至凝固结束,没有发生L→(γ+M₂₃C₆)_共晶过程。两种钢固溶处理后的组织均为α、γ和M₂₃C₆。Si含量的增加使钢中铁素体含量明显增高且连续性增强,力学性能提高,但耐磨抗蚀性能略有下降。（2）凝固速度对0.46%Si超高铬高碳双相钢的凝固过程、组织和性能有明显影响。熔模铸造时,依次形成δ枝晶、树枝状(δ+M₂₃C₆)共晶、包晶γ和菊花状(γ+M₂₃C₆)共晶,且铁素体共析转变为（γ₂+σ）共析组织。采用凝固速度更快的金属模铸造时,L→(δ+M₂₃C₆)_共晶阶段没有完全进行,(δ+M₂₃C₆)共晶极少,以网状(γ+M₂₃C₆)共晶为主,且铁素体未发生分解。两种钢的固溶组织均为α、γ和M₂₃C₆。熔模铸造双相钢中树枝状和菊花状共晶中碳化物发生断裂和球化,但金属模中的网状碳化物比较稳定,固溶处理后仍保留下来。较熔模铸造双相钢具有更高的硬度,但抗拉强度、断裂韧性和耐磨抗蚀性能都略有下降。（3）固溶处理冷却速度影响0.46%Si熔模铸造双相钢的组织性能。当冷却速度由风冷增加到油冷,组织会保留小部分菊花状碳化物,但力学性能和耐磨抗蚀性能会降低。