濕式球磨機襯板長期處於堿性或酸性液體介質中工作，同時受到磨球、礦石的衝擊、磨損和介質的腐蝕。失效形式主要是磨損、腐蝕和斷裂。為保證襯板的使用壽命，襯板材質應具備合理的力學性能匹配，即具有高強度、高韌性和高硬度，同時還應具有一定的抗腐蝕能力。目前，國內常用的球磨機襯板材料是ZCMn13，使用後其殘體表麵硬度隻有HB260一350，衝(chong)擊(ji)硬(ying)化(hua)特(te)性(xing)未(wei)能(neng)充(chong)分(fen)發(fa)揮(hui)，耐(nai)磨(mo)性(xing)較(jiao)差(cha)，壽(shou)命(ming)較(jiao)短(duan)。同(tong)時(shi)
，高(gao)錳(meng)鋼(gang)塑(su)變(bian)抗(kang)力(li)較(jiao)低(di)，襯(chen)板(ban)在(zai)使(shi)用(yong)過(guo)程(cheng)中(zhong)往(wang)往(wang)容(rong)易(yi)變(bian)形(xing)
，造(zao)成(cheng)襯(chen)板(ban)之(zhi)間(jian)相(xiang)互(hu)咬(yao)合(he)，使(shi)維(wei)修(xiu)拆(chai)卸(xie)困(kun)難(nan)。為(wei)解(jie)決(jue)高(gao)錳(meng)鋼(gang)襯(chen)板(ban)在(zai)使(shi)用(yong)中(zhong)存(cun)在(zai)問(wen)題(ti)，提(ti)高(gao)襯(chen)板(ban)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)，近(jin)年(nian)來(lai)我(wo)們(men)研(yan)製(zhi)開(kai)發(fa)了(le)低(di)合(he)金(jin)鋼(gang)襯(chen)板(ban)

，經(jing)工(gong)廠(chang)生(sheng)產(chan)試(shi)用(yong)
，效(xiao)果(guo)良(liang)好(hao)。但(dan)是(shi)，由(you)於(yu)低(di)合(he)金(jin)鋼(gang)主(zhu)要(yao)組(zu)織(zhi)是(shi)馬(ma)氏(shi)體(ti)和(he)少(shao)量(liang)碳(tan)化(hua)物(wu)，耐(nai)磨(mo)性(xing)尚(shang)有(you)待(dai)提(ti)高(gao)
，而(er)且(qie)
，球(qiu)磨(mo)機(ji)襯(chen)板(ban)極(ji)易(yi)在(zai)使(shi)用(yong)後(hou)期(qi)出(chu)現(xian)斷(duan)裂(lie)失(shi)效(xiao)現(xian)象(xiang)，使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)仍(reng)得(de)不(bu)到(dao)顯(xian)著(zhu)的(de)提(ti)高(gao)，富(fu)通(tong)新(xin)能(neng)源(yuan)銷(xiao)售(shou)球(qiu)磨(mo)機(ji)
、雷蒙磨粉機等磨機機械設備。
    根據以上存在的問題
，我們進行了襯板用中鉻合金耐磨鋼的研製。該試驗通過適當提高C、Cr含(han)量(liang)

，優(you)選(xuan)合(he)金(jin)元(yuan)素(su)的(de)加(jia)入(ru)量(liang)
，增(zeng)加(jia)鋼(gang)組(zu)織(zhi)中(zhong)碳(tan)化(hua)物(wu)量(liang)，獲(huo)得(de)點(dian)球(qiu)狀(zhuang)或(huo)短(duan)杆(gan)狀(zhuang)碳(tan)化(hua)物(wu)形(xing)態(tai)。同(tong)時(shi)，為(wei)提(ti)高(gao)鋼(gang)的(de)衝(chong)擊(ji)韌(ren)性(xing)，試(shi)驗(yan)中(zhong)經(jing)過(guo)熱(re)處(chu)理(li)工(gong)藝(yi)的(de)選(xuan)擇(ze)
，使(shi)鋼(gang)獲(huo)得(de)馬(ma)氏(shi)體(ti)+下貝氏體+殘餘奧氏體+碳化物組織，從而使該鋼材具有優良的綜合機械性能
，提高了耐磨性和使用壽命。
1、試驗鋼化學成分的選擇
    本試驗以MnSiCrMo係鋼為基礎，采用少量
、多元綜合合金化的成分設計方法，通過加入碳化物形成元素Cr、Mo、Mn、B和非碳化物形成元素Si
，發揮多元合金元素的綜合作用
，使鋼能在空氣中淬硬
，獲得馬氏體+貝氏體+碳(tan)化(hua)物(wu)組(zu)織(zhi)，有(you)效(xiao)地(di)提(ti)高(gao)鋼(gang)的(de)淬(cui)透(tou)性(xing)，在(zai)保(bao)證(zheng)鋼(gang)的(de)主(zhu)要(yao)化(hua)學(xue)成(cheng)分(fen)合(he)適(shi)的(de)基(ji)礎(chu)上(shang)，再(zai)添(tian)加(jia)微(wei)量(liang)元(yuan)素(su)進(jin)行(xing)微(wei)合(he)金(jin)化(hua)，不(bu)顯(xian)著(zhu)增(zeng)加(jia)成(cheng)本(ben)卻(que)可(ke)以(yi)明(ming)顯(xian)地(di)細(xi)化(hua)晶(jing)粒(li)，提(ti)高(gao)衝(chong)擊(ji)韌(ren)性(xing)和(he)耐(nai)磨(mo)性(xing)。
  根據合金元素的作用和襯扳的使用條件


，以及在多次成分篩選試驗的基礎上，確定試驗鋼的化學成分如表1。
2、試驗內容和研究方法
    試驗鋼按成分設計配料後

，采用15 kg中頻感應電爐熔煉，熔煉溫度達1550℃，經最終脫氧後出爐，澆注溫度為145℃。試樣采用頂注法澆注成11mm×11mm×55mm和∮14mm×160mm試樣，然後磨削成10mmx 10mm×55mm無缺口衝擊試樣和∮13mmX160mm抗彎強度試樣。顯微組織試樣和硬度試樣，均從衝擊試樣或抗彎強度試樣上截取。在擺錘式衝擊試驗機、材料強度試驗機和洛氏硬度計上分別進行衝擊韌性、抗彎強度和硬度實驗。采用日立S-570掃描電鏡觀察分析金相組織。
2.1奧氏體化溫度試驗
    為掌握奧氏體化溫度對試驗鋼的晶粒度、硬度
、衝擊韌性
、抗彎強度等的影響
，進行奧氏體化溫度選擇試驗，以確定試驗鋼合適的奧氏體化溫度。試驗工藝如圖1所示。將衝擊韌性和抗彎強度試樣各分為4組

，每組5個試樣
，試驗後進行機械性能試驗。經過比較不同奧氏體化溫度對機械性能的影響後（詳見本文3試驗結果與分析），確定試驗鋼合適的奧氏體化溫度為1020℃。
2.2降溫淬火和回火溫度試驗
    根據奧氏體化溫度試驗確定的奧氏體化溫度1020℃，先進行降溫淬火處理，然後進行回火溫度試驗。降溫淬火工藝如圖2所示。淬火加熱先升溫至1020℃，保溫30mim，以促進奧氏體均勻化
，使合金碳化物溶解於基體內
，提高試驗鋼的淬透性；為防止試驗鋼晶粒粗大
，避免淬火應力過大，產生淬火裂紋，再將試樣隨爐冷至920qC保溫30 mim。在此過程中溶解於基體中的碳化物以點球狀或短杆狀析出，提高了試驗鋼的硬度和衝擊韌性。隨後出爐風冷。回火工藝如圖3所示，將經過降溫淬火後的衝擊韌性和抗彎強度試樣各分為5組
，每組5個試樣
，回火後進行機械性能試驗。經比較不同回火溫度對機械性能的影響後，確定試驗鋼合適的回火溫度。
2.3利用鑄造餘熱等溫淬火試驗
  該gai試shi驗yan直zhi接jie利li用yong鑄zhu造zao餘yu熱re
，將jiang澆jiao注zhu後hou冷leng卻que至zhi奧ao氏shi體ti結jie晶jing完wan成cheng溫wen度du的de試shi樣yang，從cong鑄zhu型xing中zhong取qu出chu快kuai冷leng至zhi下xia貝bei氏shi體ti轉zhuan變bian溫wen度du區qu進jin行xing保bao溫wen，進jin行xing下xia貝bei氏shi體ti轉zhuan變bian，使shi試shi驗yan鋼gang獲huo得de下xia貝bei體ti組zu織zhi，從cong而er提ti高gao試shi驗yan鋼gang的de衝chong擊ji韌ren性xing
、節約能源，降低生產成本
，縮短生產周期，提高生產率。
    首(shou)先(xian)澆(jiao)注(zhu)試(shi)樣(yang)，當(dang)試(shi)樣(yang)在(zai)鑄(zhu)型(xing)內(nei)結(jie)晶(jing)凝(ning)固(gu)並(bing)冷(leng)卻(que)至(zhi)奧(ao)氏(shi)體(ti)結(jie)晶(jing)完(wan)成(cheng)溫(wen)度(du)時(shi)開(kai)箱(xiang)
，將(jiang)試(shi)樣(yang)在(zai)空(kong)氣(qi)中(zhong)快(kuai)速(su)冷(leng)至(zhi)略(lve)高(gao)於(yu)等(deng)溫(wen)淬(cui)火(huo)溫(wen)度(du)後(hou)，放(fang)入(ru)導(dao)熱(re)率(lv)低(di)
、隔(ge)熱(re)性(xing)能(neng)好(hao)的(de)介(jie)質(zhi)中(zhong)保(bao)溫(wen)緩(huan)冷(leng)一(yi)段(duan)時(shi)間(jian)，使(shi)試(shi)驗(yan)鋼(gang)獲(huo)得(de)下(xia)貝(bei)氏(shi)體(ti)組(zu)織(zhi)，再(zai)將(jiang)試(shi)樣(yang)從(cong)保(bao)溫(wen)介(jie)質(zhi)中(zhong)取(qu)出(chu)冷(leng)至(zhi)室(shi)溫(wen)。因(yin)此(ci)

，試(shi)驗(yan)主(zhu)要(yao)進(jin)行(xing)保(bao)溫(wen)介(jie)質(zhi)、開箱溫度和保溫溫度的選擇。
    dengwencuihuoguocheng，bixumanzuzhujiandaxianghougaowenkuailenghediwenmanlengdeyaoqiu。gaowenkuailengzhuyaoshibimianshiyangangchanshengzhuguangtixingzuzhi，zhekeyizaikaixianghoukonglenghuofenglengshixian；低溫慢冷的目的，是使試驗鋼在下貝氏體轉變區有足夠的時間進行下貝氏體轉變，以形成下貝氏體組織。因此，必須選擇導熱係數小

、baowenxingnenghaodebaowenjiezhi，cainengzailianxulengqueshimonidengwencuihuoguochengwanchengxiabeishitizhuanbian。genjuyaoqiu
，womenxuanzeleguisuanlvnaihuoxianweicailiao
，zhezhongcailiaonengzai927—1343℃範圍內直接與熱源接觸長期使用，導熱率低

，隔熱性能好，具有很好的抗熱震性（溫度急變）和抗機械震動性。
    開箱溫度選擇為850℃，9000℃

，950℃

，1020℃。通過試驗最終選擇950℃進行開箱，在此溫度開箱得到的組織比較細小，試樣的綜合機械性能較好。
    保溫溫度選擇試驗工藝如圖4所示。將試樣分為6組，每組5個試樣
，每組在規定的保溫溫度下放進保溫介質中
，保溫30 min後取出空冷至室溫
，進行機械性能試驗。
   在試驗中，開箱溫度和保溫溫度的測量采用經過標定校驗的熱電偶插入鑄型內進行。在生產中為了便於操作
，預先測量某一鑄件（襯板）自(zi)澆(jiao)注(zhu)後(hou)冷(leng)卻(que)至(zhi)開(kai)箱(xiang)溫(wen)度(du)和(he)保(bao)溫(wen)溫(wen)度(du)的(de)時(shi)間(jian)
，在(zai)利(li)用(yong)鑄(zhu)造(zao)餘(yu)熱(re)等(deng)溫(wen)淬(cui)火(huo)過(guo)程(cheng)中(zhong)，隻(zhi)要(yao)根(gen)據(ju)冷(leng)卻(que)時(shi)間(jian)即(ji)可(ke)判(pan)斷(duan)出(chu)鑄(zhu)件(jian)的(de)開(kai)箱(xiang)溫(wen)度(du)和(he)保(bao)溫(wen)溫(wen)度(du)，從(cong)而(er)進(jin)行(xing)開(kai)箱(xiang)冷(leng)卻(que)和(he)等(deng)溫(wen)淬(cui)火(huo)。
3、試驗結果與分析
3.1奧氏體化加熱溫度對晶粒度的影響
  用淬硬法測定試驗鋼在不同奧氏體化溫度下的晶粒度見表2。
    結果表明，試驗鋼的奧氏體晶粒隨溫度升高而長大的傾向很小，加熱至970~1020℃時
，晶粒度仍很小
，可見試驗鋼中加入的微合金化元素Ti

、V、RE細化晶粒作用明顯。
3.2奧氏體化溫度對試驗鋼性能的影響
    奧氏體化溫度對試驗鋼機械性能的影響如圖5示。試驗鋼的硬度隨著奧氏體化溫度的升高逐漸增高
，到了920℃硬度值增加緩慢，並保持在HRC62附近。衝擊韌性隨奧氏體化溫度的升高先降後升，950℃是轉折點，溫度升至1020℃時，衝擊韌性達到最大值。抗彎強度隨奧氏體化溫度的變化類似於衝擊韌性。當奧氏體化溫度(850℃)較(jiao)低(di)時(shi)

，試(shi)驗(yan)鋼(gang)組(zu)織(zhi)中(zhong)存(cun)在(zai)較(jiao)多(duo)的(de)鐵(tie)素(su)體(ti)
，合(he)金(jin)碳(tan)化(hua)物(wu)以(yi)團(tuan)塊(kuai)狀(zhuang)分(fen)布(bu)在(zai)晶(jing)界(jie)，因(yin)而(er)試(shi)驗(yan)鋼(gang)的(de)硬(ying)度(du)較(jiao)低(di)
，衝(chong)擊(ji)韌(ren)性(xing)和(he)抗(kang)彎(wan)強(qiang)度(du)較(jiao)高(gao)。隨(sui)著(zhe)奧(ao)氏(shi)體(ti)化(hua)溫(wen)度(du)的(de)升(sheng)高(gao)
，試(shi)驗(yan)鋼(gang)中(zhong)鐵(tie)索(suo)體(ti)逐(zhu)漸(jian)消(xiao)失(shi)，馬(ma)氏(shi)體(ti)隨(sui)之(zhi)增(zeng)多(duo)

，硬(ying)度(du)逐(zhu)漸(jian)升(sheng)高(gao)，衝(chong)擊(ji)韌(ren)性(xing)逐(zhu)漸(jian)降(jiang)低(di)。當(dang)溫(wen)度(du)升(sheng)高(gao)至(zhi)950℃yishang，fenbuzaijingjiezhongdehejintanhuawuzhujianrongjieyujinglinei，cushiaoshitichengfenjunyunhua
，duoyuanhejinyuansudezonghezuoyongdeyifahui，tigaoleshiyangangdecuitouxing，yiner，chongjirenxinghekangwanqiangduzhujianshenggao，yingdubaochizaijiaogaodezhi。dangyushitihuawendudadao102℃，試驗鋼的綜合機械性能較好。
3.3回火溫度對試驗鋼性能的影響
    回火溫度對試驗鋼機械性能的影響如圖6示。試驗鋼的硬度沒有隨回火溫度的升高而降低，回火溫度達480℃時，硬度仍保持在HRC58左右，可見試驗鋼具有良好的抗回火穩定性。衝擊韌性在330℃回火時達到最大值，隨後逐漸下降
，但低於430℃回火沒有出現明顯的回火脆性。可見試驗鋼的回火脆性比較小。當回火溫度低於430℃時
，抗彎強度在1650—1800MPa波動
，高於430℃回火時，抗彎強度逐漸升高。由圖6見，經1020℃降溫淬火
，再經330℃回火的試驗鋼具有良好的綜合機械性能。相應的金相組織見圖7。由圖可見試驗鋼的組織為馬氏體+貝氏體+殘餘奧氏體+碳化物。
3.4利用鑄造餘熱等溫淬火的保溫溫度對機械性能的影響
    利用鑄造餘熱等溫淬火的保溫溫度對機械性能的影響如圖8所示。在較低溫度保溫時，衝擊韌性隨保溫溫度的升高而增加，保溫溫度為330℃時達到最大值。試驗鋼的硬度比較高
，保持在HRC59～63之間，保溫溫度對硬度值的影響不大。抗彎強度有隨保溫溫度升高而降低的趨勢。當開箱溫度為950℃，保溫溫度為280℃～330℃時，試驗鋼具有較高的綜合機械性能，但比按1020℃降溫淬火加330℃回火處理的試驗鋼的機械性能稍低。相應的金相組織見圖9。由圖可見試驗鋼的組織為馬氏體+貝氏體+殘餘奧氏體+碳化物。
    由(you)於(yu)利(li)用(yong)鑄(zhu)造(zao)餘(yu)熱(re)等(deng)溫(wen)淬(cui)火(huo)處(chu)理(li)的(de)試(shi)驗(yan)鋼(gang)沒(mei)有(you)經(jing)過(guo)再(zai)加(jia)熱(re)處(chu)理(li)，而(er)是(shi)直(zhi)接(jie)開(kai)箱(xiang)空(kong)冷(leng)至(zhi)保(bao)溫(wen)溫(wen)度(du)
，放(fang)進(jin)保(bao)溫(wen)介(jie)質(zhi)中(zhong)保(bao)溫(wen)。因(yin)而(er)
，試(shi)驗(yan)鋼(gang)晶(jing)界(jie)間(jian)存(cun)在(zai)斷(duan)網(wang)狀(zhuang)或(huo)塊(kuai)狀(zhuang)碳(tan)化(hua)物(wu)，使(shi)衝(chong)擊(ji)韌(ren)性(xing)、kangwanqiangduxiajiang，eryingdujiaogao。shijishang，shiyangangzaibaowenjiezhizhongbingbushidengwen
，ershihuanmanlengque，ruolengquesududale，zaibeishitizhuanbianquhuodebeishitideliangjiushao

，zheyang
，shiyangangdechongjirenxingdebudaoxianzhudetigao。
4、結論
    (1)由於多元舍金元素的綜合作用，試驗鋼具有晶粒細小、淬透性好
、綜合機械性能良好的特點。
    (2)經1020C降溫淬火
，再經330C回火的試驗鋼的組織為馬氏體+貝氏體+殘餘奧氏體+碳化物

，試驗鋼的機械性能：HRC= 58~60、衝擊韌性a=20. 30 J/cm2、抗彎強度a,,=1600—1800 MPa。
    (3)利用鑄造餘熱進行等溫淬火熱處理不但可以使試驗鋼獲得馬氏體+貝氏體+殘餘奧氐體+碳化物組織，而且可以節約能源，縮短生產周期

，降低生產成本，提高生產率。當開箱溫度為9500C，保溫溫度在280—330℃時
，試驗鋼的機械性能：HRC= 59—63、衝擊韌性a=15～24 J，cm2
、抗彎強度a：850～920 MPa，比按1020℃降溫淬火加330℃回火處理的試驗鋼的機械性能稍低。
   (4)中zhong鉻ge合he金jin耐nai磨mo鋼gang可ke用yong作zuo球qiu磨mo機ji襯chen板ban材cai料liao。生sheng產chan中zhong根gen據ju襯chen頓dun使shi用yong的de工gong況kuang和he材cai質zhi要yao求qiu的de不bu同tong以yi及ji工gong廠chang的de實shi際ji生sheng產chan條tiao件jian，可ke選xuan用yong利li用yong鑄zhu造zao餘yu熱re等deng溫wen淬cui火huo工gong藝yi或huo降jiang溫wen淬cui火huo+回火工藝進行熱處理。