滾筒式球磨機的襯板與磨球組成一對磨損副
，其工況條件是帶有衝擊的三體磨粒磨損係統，該磨損係統是衝擊、滑hua動dong與yu研yan磨mo過guo程cheng的de聯lian合he作zuo用yong。加jia載zai方fang式shi是shi影ying響xiang耐nai磨mo材cai料liao相xiang互hu作zuo用yong方fang式shi和he磨mo損sun機ji理li的de最zui重zhong要yao的de因yin素su

，對dui不bu同tong直zhi徑jing的de球qiu磨mo機ji
，雖sui然ran襯chen板ban和he磨mo球qiu的de材cai料liao不bu變bian，由you於yu磨mo球qiu與yu襯chen板ban落luo差cha發fa生sheng很hen大da變bian化hua，造zao成cheng磨mo球qiu對dui襯chen板ban的de衝chong擊ji載zai荷he顯xian著zhu不bu同tong，從cong而er導dao致zhi襯chen板ban和he磨mo球qiu的de使shi用yong壽shou命ming差cha異yi很hen大da；文wen獻xian報bao道dao，不bu同tong球qiu磨mo機ji襯chen板ban如ru用yong高gao錳meng鋼gang
，磨mo球qiu選xuan用yong耐nai磨mo性xing較jiao好hao的de高gao鉻ge鑄zhu鐵tie
，也ye會hui造zao成cheng高gao錳meng鋼gang襯chen板ban磨mo損sun量liang增zeng大da。因yin此ci建jian立li不bu同tong衝chong擊ji載zai荷he和he配pei副fu條tiao件jian下xia的de耐nai磨mo材cai料liao的de三san體ti磨mo粒li磨mo損sun特te性xing，可ke為wei不bu同tong工gong況kuang條tiao件jian下xia的de球qiu磨mo機ji襯chen板ban選xuan材cai提ti供gong依yi據ju。目mu前qian，球qiu磨mo機ji的de襯chen板ban選xuan材cai仍reng大da多duo沿yan用yong高gao錳meng鋼gang，高gao錳meng鋼gang襯chen板ban在zai使shi用yong過guo程cheng中zhong存cun在zai的de問wen題ti是shi：當衝擊載荷不大時，不能充分加工硬化，耐磨性差。為此，作者對鋼的成分進行了多元優化設計，並采用了一種新型複合變質劑
、爐前合金化工藝、凝固和冷卻速度控製等措施
，得到了一種相組成合理、晶粒細化


、組織均勻、性能良好的複相耐磨鋼。該複相耐磨鋼無須熱處理
，可在鑄態下直接應用
，具有節能、高效
、成本低等特點。本文通過改變衝擊功大小
，研究鑄態直接應用的複合變質複相耐磨鋼（要求變質後的化學成分如表1所示）和高錳鋼的動載磨損特性，這對滾筒式球磨機的襯板選材具有指導意義，富通新能源生產銷售球磨機
、雷蒙磨粉機等磨機機械設備。
1、試驗條件和方法
    試驗用鋼在150 kg中頻感應爐中冶煉，砂型澆鑄並在高溫時進行強風冷卻
，澆注溫度為1550℃。
    磨損實驗是在MLD-10型動載衝擊磨損試驗機上進行。由於目前球磨機的磨球材料大多為低鉻鑄鐵球，對磨下試樣選為低鉻鑄鐵（尺寸為寬度20 mm，外徑50mm
，內徑30mm;硬度52HRC）。上試樣為實驗試樣(10mm×10mm×30mm)
，試(shi)驗(yan)過(guo)程(cheng)中(zhong)，下(xia)試(shi)樣(yang)旋(xuan)轉(zhuan)，上(shang)試(shi)樣(yang)以(yi)一(yi)定(ding)頻(pin)率(lv)衝(chong)擊(ji)下(xia)試(shi)樣(yang)，磨(mo)料(liao)通(tong)過(guo)料(liao)鬥(dou)均(jun)勻(yun)流(liu)入(ru)兩(liang)試(shi)樣(yang)之(zhi)間(jian)受(shou)到(dao)衝(chong)擊(ji)並(bing)碾(nian)碎(sui)。因(yin)此(ci)，上(shang)試(shi)樣(yang)在(zai)與(yu)帶(dai)有(you)磨(mo)料(liao)的(de)旋(xuan)轉(zhuan)下(xia)試(shi)樣(yang)接(jie)觸(chu)瞬(shun)間(jian)

，試(shi)樣(yang)接(jie)觸(chu)麵(mian)上(shang)既(ji)受(shou)到(dao)衝(chong)擊(ji)力(li)作(zuo)用(yong)

，同(tong)時(shi)又(you)有(you)短(duan)程(cheng)滑(hua)動(dong)
，較(jiao)好(hao)地(di)模(mo)擬(ni)了(le)球(qiu)磨(mo)機(ji)磨(mo)損(sun)工(gong)況(kuang)下(xia)的(de)磨(mo)損(sun)情(qing)況(kuang)。上(shang)試(shi)樣(yang)衝(chong)擊(ji)頻(pin)率(lv)為(wei)200次／min，下試樣轉速為31.4 r/min
，磨粒是粒度為20/40精製石英砂，預衝10min，然後衝擊磨損20min，所選取的衝擊功為1.0J、3.6J
、4.5J。實驗前後均用丙酮清洗試樣

，用感量為萬分之一電子天平稱重，以磨損失重量W的倒數w-l表示上試樣耐磨性。通過金相顯微鏡
、掃描電子顯微鏡、透射電鏡對變質前後鑄鋼進行組織
、磨損形貌的觀察。
2、試驗結果及分析
2.1鑄態複相耐磨鋼的顯微組織和衝擊韌性
    鑄態複相耐磨鋼顯微組織如圖la所suo示shi。可ke見jian，經jing複fu合he變bian質zhi處chu理li的de鑄zhu態tai耐nai磨mo鋼gang
，不bu僅jin晶jing粒li得de到dao細xi化hua
，而er且qie組zu織zhi的de均jun勻yun性xing大da為wei改gai善shan。鑄zhu態tai組zu織zhi為wei馬ma氏shi體ti十shi貝bei氏shi體ti十shi少shao量liang殘can餘yu奧ao氏shi體ti，馬ma氏shi體ti基ji體ti上shang分fen布bu著zhe針zhen狀zhuang下xia貝bei氏shi體ti，其qi亞ya結jie構gou如ru圖tulb所示。從圖ib可看出
，在馬氏體板條與貝氏體束之間及貝氏體鐵素體板條間、內部均存在著熱穩定性和機械穩定性很高的薄膜狀殘餘奧氏體，亞結構的位錯密度很高。其力學性能如表2所示。許多研究者指出6～9]，薄膜狀殘餘奧氏體對鋼的韌性改善極為有利，此正是鑄態耐磨鋼具有高衝擊韌性的關鍵所在；而高密度的位錯亞結構使鑄態複相耐磨鋼具有較高的硬度。總之，鑄態複相耐磨鋼高的硬度和良好的衝擊韌性是由其組織組成和相組成、形態、分布及其亞結構決定的，而成分設計、爐前工藝控製和凝固冷卻控製是決定鑄態複相耐磨鋼這種組織結構的關鍵所在。
2.2  不同衝擊載荷下鑄態複相耐磨鋼的耐磨性
    MLD-10xingdongzaichongjimosunshijunjishangdemosunguochengbaokuoshangshiyangdeziyouxialuoyuxuanzhuandexiashiyangchanshengchongjiheshangshiyangbeizhongxintiqijinxingxiacichongjizhiqian，shangxiashiyangzhijianxiangduichanshengsantimolimosun。
    鑄態複相耐磨鋼和高錳鋼在不同衝擊載荷下的耐磨性如圖2所示。可以看出，當衝擊功較小(1.0 J)時
，鑄態複相耐磨鋼的耐磨性最高，而高錳鋼的耐磨性最低
；當衝擊功增為3. 60J時，鑄態複相耐磨鋼的耐磨性稍低於高錳鋼
；當衝擊功增為4. 50 J時；鑄態複相耐磨鋼的耐磨性大大低於高錳鋼。從上述結果可以看出
，鑄態複相耐磨鋼在較小衝擊載荷下表現出優異的耐磨性。由於MI}D - 10型動載衝擊磨損試驗機與球磨機實際工況條件具有相似性
，所以

，本實驗結果可為球磨機襯板的選材和工藝控製過程提供依據。
2.3  磨損形貌及磨損機理分析
    鑄態複相耐磨鋼的磨損形貌如圖3所示。可見
，衝擊載荷1.0 J時
，磨損麵上幾乎全為顯微切削和犁溝
，幾乎沒有衝擊塑性變形的痕跡。衝擊載荷4.5 J時
，衝擊塑變坑增加，磨損麵中脆性斷裂顯著增加，幾乎沒有犁溝的痕跡。而以往大量的分析研究表明：韌性材料（如高錳鋼）在高衝擊載荷下的衝擊磨損機理主要是衝擊坑擠壓塑性變形唇，經反複塑變形成大量塊狀磨屑
，極少有犁溝和切削。
    從(cong)上(shang)述(shu)磨(mo)損(sun)形(xing)貌(mao)和(he)以(yi)往(wang)研(yan)究(jiu)可(ke)得(de)出(chu)，在(zai)衝(chong)擊(ji)載(zai)荷(he)較(jiao)小(xiao)時(shi)，由(you)於(yu)滑(hua)動(dong)磨(mo)損(sun)而(er)使(shi)磨(mo)損(sun)麵(mian)上(shang)主(zhu)要(yao)為(wei)顯(xian)微(wei)切(qie)削(xue)和(he)犁(li)溝(gou)，提(ti)高(gao)鑄(zhu)態(tai)複(fu)相(xiang)耐(nai)磨(mo)鋼(gang)的(de)硬(ying)度(du)將(jiang)有(you)助(zhu)於(yu)提(ti)高(gao)耐(nai)磨(mo)鋼(gang)滑(hua)動(dong)磨(mo)損(sun)耐(nai)磨(mo)性(xing)；zaichongjizaihejiaodashi，youyuchongjisubiankengzengjia，gaichongjisubiankengkeyizaiyicichongjihouxingcheng，yekenengzaiduocichongjihouxingcheng
，jinshujingguoduocichongjibianxingzuizhongyipilaohuocuixingduanliejilishixiao
，yinci，weiletigaonaimogangdenaimoxing，yingtigaonaimogangdeqiangrenxing。
3、工業實驗
    我們於2001年12月在河南靈寶金礦2.1×3.0(m)的金礦磨機上同時安裝鑄態複相耐磨鋼和高錳鋼兩種材質的襯板
，進行工業性對比實驗。高錳鋼襯板1100 h己基本失效
，而鑄態複相耐磨鋼襯板可運轉1680 h。運行結果表明：當dang球qiu磨mo機ji直zhi徑jing較jiao小xiao時shi，相xiang應ying襯chen板ban承cheng受shou的de衝chong擊ji載zai荷he較jiao小xiao，鑄zhu態tai複fu相xiang耐nai磨mo鋼gang作zuo為wei中zhong小xiao型xing球qiu磨mo機ji襯chen板ban的de使shi用yong壽shou命ming高gao於yu高gao錳meng鋼gang襯chen板ban，且qie鑄zhu態tai複fu相xiang耐nai磨mo鋼gang具ju有you合he金jin成cheng本ben低di，無wu熱re處chu理li工gong藝yi環huan節jie，耐nai磨mo性xing高gao和he裝zhuang卸xie費fei用yong低di等deng優you點dian


，其qi經jing濟ji效xiao益yi非fei常chang顯xian著zhu。
4、結論
    (1)米用合理的成分設計、爐前工藝控製和凝固冷卻所得鑄態複相耐磨鋼具有合適的組織組成和相形態、分布及其亞結構，使鑄態複相耐磨鋼具有高的硬度和良好的衝擊韌性配合。
    (2)在動載衝擊磨損實驗過程中
，當衝擊功為3．60J時
，鑄態複相耐磨鋼具有和高錳鋼相當的耐磨性；當衝擊功為1.0 J時，鑄態複相耐磨鋼的耐磨性是高錳鋼兩倍以上。實際的工業性運轉對比實驗也表明：試驗開發的鑄態複相耐磨鋼具有高的抗滑動磨損和一定的衝擊塑變磨損抗力，是一種高效
、節能適用於中小型球磨機襯板的耐磨材料。