矿山用新型金属耐磨材料

 
技术背景
目前我国各类矿山用磨机等选矿设备中的衬板等易损件普遍采用传统的高锰钢材质。但高锰钢质衬板在使用时由于研磨体(矿石)的隔离，研磨介质（磨球）和矿石对衬板的冲击负荷不大，高锰钢加工硬化效应低，导致工件韧性有余而耐磨性不够；另外高锰钢衬板的硬度与普遍使用的低铬、高铬铸铁磨球等研磨介质的硬度不匹配；高锰钢的屈服极限较低，易发生塑性变形；其结果是高锰钢衬板的磨损失效快，工件寿命短。国外已很少用高锰钢制作球磨机衬板等易损件。
技术内容
本成果结合我国资源状况，采用多元低合金化、自制稀土复合变质剂孕育处理、易于操作和控制的空冷热处理等技术研制成功成本较低的中碳多元低合金稀土耐磨钢和高韧性高铬铸铁两种新材质，并生产出具有高硬度和高韧性的球磨机衬板。
多元低合金稀土耐磨铸钢硬度达HRC58.5，冲击韧性αk达22.8 J/cm2；
高韧性高铬铸铁硬度达HRC60.5，冲击韧性αk达8.1J/cm2。
产品在武钢矿业公司Ф3.6×4m大型球磨机上湿磨铁矿的应用表明：两种新型材质衬板均可代替高锰钢材质,中碳多元低合金稀土耐磨铸钢衬板的耐磨性达到高锰钢（ZGMn13）衬板的2.1倍，高韧性高铬铸铁衬板的耐磨性达到高锰钢（ZGMn13）衬板的2.6倍。
应用范围
本技术成果可广泛应用于矿山、 冶金、煤炭、建材、电力、农机、化工等工业部门在磨料磨损和切削磨损条件下工作的抗磨零部件。