适当的化学成分和热处理可以保证高锰钢衬板的组织和性能，当化学成分改变时热处理也应适当调整。高锰钢衬板的热处理的目的就是根据钢的化学成分和使用要求选择最佳处理工艺求得理想的组织和性能。

　　当衬板加热温度<400℃时，铸态组织没有明显变化。升温到450℃左右开始有针状碳化物析出，达到500℃时碳化物数量明显增加，大约在550℃时碳化物数量达最大值。到600℃时针状碳化物变短变粗，700℃以上时衬板中的碳化物开始逐渐溶入奥氏体。由于位相关系，奥氏体晶内的针状碳化物先溶解，到800℃时晶内碳化物已大部分消失，在晶界上和晶界附近还有碳化物存在。加热到850℃以上，近晶界碳化物逐渐溶解，晶界上的碳化物也逐渐变细、变窄呈断续网状。900℃以上晶界碳化物已基本溶解，只在个别晶界区段上还存在未溶解孤立状碳化物，而这种碳化物随温度升高还在逐渐溶解，颗粒变小。当加热到950℃以上时，碳化物全部溶解入奥氏体中。

　　在加热过程中随着碳化物析出、溶解的同时，金属基体组织也发生变化。即加热到550~600℃时要发生共析分解，形成珠光体。珠光体析出时，碳化物是引领相，所以开始时在碳化物四周的奥氏体先分解成珠光体，随后扩大珠光体化范围，形成珠光体层片状晶团，并随温度升高，趋于粒状化。但奥氏体不可能全部分解。

　　当超过600℃，达到共析转变温度以上时，珠光体晶团发生奥氏体重结晶。和其他衬板一样，在相界面上奥氏体形核长大，形成奥氏体组织。由于奥氏体重结晶时可在多个相界面上形核，形成多个奥氏体晶粒。所以这个过程可使衬板奥氏体晶粒在一定程度上细化。在通常热处理加热速度下，只有一小部分奥氏体珠光体化，细化作用不明显。锰是一个过热敏感元素，高温下高锰钢衬板奥氏体晶粒容易长大，所以经过高温保温阶段，很可能奥氏体晶粒比衬板铸态时还粗大。所以控制浇注温度得到细晶铸态组织是获得衬板细晶结构的关键。