球qiu磨mo機ji襯chen板ban除chu了le承cheng受shou研yan磨mo體ti與yu物wu料liao的de衝chong擊ji和he磨mo損sun之zhi外wai，還hai有you提ti升sheng研yan磨mo體ti的de作zuo用yong。隨sui著zhe物wu料liao粉fen磨mo技ji術shu的de快kuai速su發fa展zhan，球qiu磨mo機ji趨qu於yu大da型xing化hua，對dui襯chen板ban材cai料liao的de性xing能neng提ti出chu了le更geng高gao的de要yao求qiu
，提ti高gao其qi耐nai磨mo性xing是shi廣guang大da材cai料liao工gong作zuo者zhe重zhong點dian研yan究jiu的de課ke題ti。目mu前qian廣guang泛fan應ying用yong的de襯chen板ban材cai料liao主zhu要yao有you3大類：①高錳鋼

；②低
、中合金耐磨鋼；③高鉻鑄鐵。高錳鋼應用廣泛


，但多限於衝擊大、應力高、磨料硬的情況下而且其屈服強度低、易於變形。低、中合金耐磨鋼是以矽
、錳為基礎，加入鉻、鉬
、鎳以及其它微量元素而發展起來的

，具有較好的強韌性，低、中衝擊載荷下的耐磨性優於高錳鋼

，但存在淬透性和淬硬性低的不足，耐磨性較差。高鉻鑄鐵組織中含有超過20%的高硬度共晶碳化物，具有優異的耐磨性，但有合金元素含量高、生(sheng)產(chan)成(cheng)本(ben)高(gao)及(ji)高(gao)溫(wen)熱(re)處(chu)理(li)易(yi)變(bian)形(xing)和(he)開(kai)裂(lie)的(de)不(bu)足(zu)
，普(pu)通(tong)白(bai)口(kou)鑄(zhu)鐵(tie)和(he)低(di)合(he)金(jin)白(bai)口(kou)鑄(zhu)鐵(tie)碳(tan)化(hua)物(wu)硬(ying)度(du)低(di)
，碳(tan)化(hua)物(wu)呈(cheng)連(lian)續(xu)狀(zhuang)分(fen)布(bu)，脆(cui)性(xing)大(da)
，使(shi)用(yong)中(zhong)易(yi)剝(bo)落(luo)甚(shen)至(zhi)開(kai)裂(lie)。因(yin)此(ci)，開(kai)發(fa)生(sheng)產(chan)工(gong)藝(yi)簡(jian)單(dan)、成本低
、強韌性高、淬(cui)透(tou)性(xing)與(yu)淬(cui)硬(ying)性(xing)好(hao)
，且(qie)無(wu)汙(wu)染(ran)的(de)大(da)型(xing)球(qiu)磨(mo)機(ji)襯(chen)板(ban)材(cai)料(liao)，取(qu)代(dai)目(mu)前(qian)廣(guang)泛(fan)使(shi)用(yong)的(de)普(pu)通(tong)鋼(gang)鐵(tie)耐(nai)磨(mo)材(cai)料(liao)，具(ju)有(you)重(zhong)要(yao)的(de)意(yi)義(yi)
，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。
1、襯板成分設計
    襯板化學成分見表l，成分設計理由如下。
    煉(lian)鋼(gang)過(guo)程(cheng)中(zhong)使(shi)用(yong)的(de)脫(tuo)氧(yang)劑(ji)帶(dai)人(ren)的(de)矽(gui)的(de)殘(can)存(cun)含(han)量(liang)具(ju)有(you)強(qiang)化(hua)基(ji)體(ti)的(de)合(he)金(jin)化(hua)作(zuo)用(yong)，使(shi)屈(qu)服(fu)強(qiang)度(du)提(ti)高(gao)。矽(gui)降(jiang)低(di)碳(tan)在(zai)奧(ao)氏(shi)體(ti)中(zhong)的(de)溶(rong)解(jie)度(du)，促(cu)使(shi)碳(tan)化(hua)物(wu)沿(yan)晶(jing)析(xi)出(chu)
，降(jiang)低(di)鋼(gang)的(de)韌(ren)性(xing)和(he)耐(nai)磨(mo)性(xing)；錳在一定條件下能推遲高溫亞共析鐵索體轉變，使形成貝氏體組織的臨界冷卻速度減小，提高貝氏體形成的能力；鉻有固溶強化、提高鋼的淬透性、增加鋼的抗回火穩定等作用，隨其在鋼中含量的增加

，可能形成(Fe

，Cr)3C
、(Fe，Cr)，C3、(Fe，Cr)uC。等deng多duo種zhong碳tan化hua物wu。鉻ge在zai奧ao氏shi體ti中zhong溶rong解jie度du很hen大da，強qiang化hua奧ao氏shi體ti但dan不bu降jiang低di韌ren性xing。鉻ge在zai回hui火huo時shi阻zu止zhi或huo延yan緩huan碳tan化hua物wu的de析xi出chu與yu積ji聚ju，使shi其qi保bao持chi分fen散san，有you利li於yu提ti高gao強qiang度du和he硬ying度du，且qie性xing能neng穩wen定dingn
；在鋼中加入微量鈦，可以明顯細化鑄鋼晶粒，減少枝晶偏析，提高鋼的強度和韌性。主要原因是鈦與鑄鋼中的N、C形成高熔點化合物Ti(C，N)，這種化合物有助於鑄鋼的晶粒細化，使枝晶間和枝晶內的碳和合金元素分布均勻-5]。鈣的脫氧能力很強，還對鑄鋼中夾雜物具有顯著變質作用
，加入適量鈣可將鑄鋼中的長條狀硫化物夾雜轉變為球狀的CaS或(Ca
，Mn)S夾雜，降低鑄鋼脆性和提高鑄鋼鑄造時抗熱裂性；硼作為微量元素加入鋼中，能顯著提高鋼的淬透性n，添加0. 001%B對提高鋼淬透性的效果就相當於添加2% Ni和0.2%Mor7_；含鉀、鈉元素的變質劑處理有色金屬已被廣泛應用，用於黑色金屬變質赴理不多見。鉀
、鈉變質劑處理白口鐵，可改善碳化物形態和分布
、提高鑄鐵韌性及耐磨。鉀、najiarugangzhongkejiangdigangdechujingjiejingwendu，hejindejiejingguolengduzengda，xinghelvzengjia，chushengjingaoshitijinghezengduo
，chujingaoshitixihua
，gongjingfanyingshicanliugangyexianghubeigekai，daozhigongjingzuzhidexihua；稀土加入鋼中具有脫硫、除氣的作用，根據稀土夾雜物生成的熱力學條件和應用實踐
，稀土元素與氧和硫的親和力顯著大於錳和鋁等
，稀土元素容易與氧
、硫發生共晶反應，生成小球狀的RE：0，S
、REzS等deng稀xi土tu夾jia雜za物wu，改gai善shan中zhong高gao碳tan多duo元yuan低di合he金jin鋼gang沿yan晶jing界jie產chan生sheng的de脆cui性xing斷duan裂lie。稀xi士shi是shi表biao麵mian活huo性xing元yuan素su，可ke以yi增zeng大da結jie晶jing核he心xin產chan生sheng速su度du
，晶jing粒li的de細xi化hua，有you利li於yu提ti高gao鋼gang的de塑su韌ren性xing。
2  大型球磨機襯板的製造和應用
2.1襯板的熔煉和鑄造
    在1.5 t酸性中頻無芯感應電爐中冶煉。熱爐裝料，矽鐵
、錳鐵和鉻鐵隨料裝入。爐前調整成分合格後
將溫度升至1 600～1 650℃
，加鋁脫氧後出爐。鉀
、鈉
、鈣的變質劑、鈦鐵、硼鐵和稀土合金破碎至粒度小於50 mm
，jinghongganhouyongbaoneichongrenfajinxingfuhebianzhichuli。weiletigaogangyechunjingdu，kaifalegangbaodibuanzhuangtouqizhuanchuiyajishu，tongguotaocitouqizhuanxianggangyezhongchuirenyaqi
，jiaodongchuqi、除渣
，減少氣體和夾雜物含量。吹氬後鋼液中夾雜物明顯減少，有利於改善鋼的強韌性。
    鋼液處理好後，采用底注法澆入水玻璃砂型
，澆注溫度為1 480—1550℃
，澆注5～10 min後，點冒口1～2次。澆注完10}1
，當鑄件表麵溫度不超過600℃時，開箱脫模
，清理澆冒口。
2.2襯板的淬火和回火處理
    低(di)合(he)金(jin)鋼(gang)鑄(zhu)造(zao)組(zu)織(zhi)粗(cu)大(da)
，存(cun)在(zai)著(zhe)嚴(yan)重(zhong)的(de)枝(zhi)晶(jing)偏(pian)析(xi)，影(ying)響(xiang)材(cai)料(liao)的(de)韌(ren)性(xing)和(he)強(qiang)度(du)
，必(bi)須(xu)通(tong)過(guo)熱(re)處(chu)理(li)來(lai)改(gai)善(shan)組(zu)織(zhi)狀(zhuang)況(kuang)。低(di)合(he)金(jin)鋼(gang)鑄(zhu)態(tai)易(yi)獲(huo)得(de)魏(wei)氏(shi)組(zu)織(zhi)，常(chang)規(gui)熱(re)處(chu)理(li)難(nan)以(yi)消(xiao)除(chu)遺(yi)傳(chuan)性(xing)。消(xiao)除(chu)或(huo)改(gai)善(shan)組(zu)織(zhi)遺(yi)傳(chuan)性(xing)的(de)有(you)鐵(tie)素(su)體(ti)低(di)溫(wen)再(zai)結(jie)晶(jing)及(ji)奧(ao)氏(shi)體(ti)高(gao)溫(wen)再(zai)結(jie)晶(jing)機(ji)製(zhi)。提(ti)高(gao)奧(ao)氏(shi)體(ti)化(hua)溫(wen)度(du)的(de)實(shi)質(zhi)是(shi)利(li)用(yong)高(gao)溫(wen)奧(ao)氏(shi)體(ti)自(zi)發(fa)再(zai)結(jie)晶(jing)
，隨(sui)著(zhe)奧(ao)氏(shi)體(ti)化(hua)溫(wen)度(du)提(ti)高(gao)，珠(zhu)光(guang)體(ti)鐵(tie)索(suo)體(ti)向(xiang)奧(ao)氏(shi)體(ti)發(fa)生(sheng)轉(zhuan)變(bian)，產(chan)生(sheng)體(ti)積(ji)變(bian)化(hua)，形(xing)成(cheng)組(zu)織(zhi)應(ying)力(li)，加(jia)上(shang)熱(re)應(ying)力(li)，使(shi)奧(ao)氏(shi)體(ti)內(nei)硬(ying)化(hua)，在(zai)一(yi)定(ding)的(de)溫(wen)度(du)下(xia)發(fa)生(sheng)再(zai)結(jie)晶(jing)
，形(xing)成(cheng)細(xi)小(xiao)的(de)、位向不同的新晶粒。襯板的奧氏體化溫度為980—1 000℃，保溫時間2h
，淬入油池
，當襯板表麵溫度低於300℃時，入爐回火，溫度320～360℃，保溫2～4 h。組織見圖l

，由回火馬氏體十殘留奧氏體組成。
2.3襯板的性能和應用
    用線切割機在襯板本體上切取試樣
，檢測襯板的強度、韌性和硬度。試樣∮10 mm×130 mm。衝擊韌性試驗在擺錘式衝擊試驗機上進行。有預製裂紋的試樣在MTS New810試驗機測斷裂韌性。試驗結果見表2，新開發的襯板材料具有良好的強韌性和高硬度

，是一種性能優良的耐磨材質。新開發的襯板材質在金礦
、鉬礦和鐵礦磨機上裝機運行試驗，磨機規格有∮1.5 m、∮2.1 m和04.5 m3類。使用中從未出現剝落和斷裂，壽命與高鉻鑄鐵和鎳硬鑄鐵襯板相當
，成本約5000元／t，比高鉻鑄鐵和鎳硬鑄鐵襯板低50%以上，使用壽命比高錳鋼襯板提高1倍以上，價格比高錳鋼降低15%以上。
3結論
    針對球磨機襯板的使用要求

，開發了耐磨襯板新材質，其成分"為：0.4%～0.7%C
，0.8%～1.2%Si，0. 8%～1. 5% Mn
，1.0%—1.5% Cr，加入微量Ti
、Ca、B
、Y、K和Na;襯板材料經油淬和中溫回火後，硬度大於55 HRC，抗拉強度大於1 300 MPa
，衝擊韌性大於25 J／cm2，斷裂韌性大於40 MPa·m1/2；新材質襯板在∮4.5 m的大型球磨機上應用，安全可靠，使用壽命比高錳鋼襯板提高1倍以上
，價格比高錳鋼降低15%以上。