國(guó)內(nèi)大型有色礦場(chǎng)對(duì)于耐磨材料的需求十分旺盛，大型礦場(chǎng)球磨機(jī)在破碎礦石過(guò)程中，內(nèi)部的襯板因受到大量礦石和磨球的沖擊，容易發(fā)生磨損，嚴(yán)重時(shí)需要停機(jī)更換，影響生產(chǎn)效率，如何提高其耐磨性是確保破碎礦石效果和改善生產(chǎn)效率的關(guān)鍵。在江銅集團(tuán)所屬的德興銅礦，作為主要襯板材料的ZGMnl3因其加工硬化特征，只有在高能量沖擊下方顯示出良好的抗磨性，在沖擊功不大的情況下，難以發(fā)揮其性能特點(diǎn)。從技術(shù)發(fā)展和儲(chǔ)備的觀點(diǎn)出發(fā)，開展新型耐磨鑄鋼ZG70Cr3NiMo替代ZGMnl3的研究工作。本文從耐磨性的角度，對(duì)比了它們的組織性能特點(diǎn)，為ZG70Cr3NiMo耐磨鑄鋼的生產(chǎn)推廣和應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。
使用MLD-10型動(dòng)載磨粒磨損試驗(yàn)機(jī)，采用的沖擊功范圍為o～5J，沖擊時(shí)間為3 h，磨粒模擬介質(zhì)為石英砂（粒度3～5film，每0.5 h換一次）。使用精度為0.1mg的電子天平測(cè)試試樣的磨損量。ZGMnl3試樣采用常規(guī)的水韌處理；ZG70Cr3NiMo試樣采用經(jīng)過(guò)優(yōu)化試驗(yàn)獲得的熱處理工藝，即將工件加熱到700℃保溫2h，再升溫至950℃保溫1.5h，空冷至室溫后再加熱至不同回火溫度保溫2h，空冷回火‘51。
對(duì)不同回火溫度處理得到的試樣進(jìn)行了硬度和沖擊韌度的測(cè)試，其結(jié)果如圖2所示。
在相同的淬火工藝下。沖擊韌度呈現(xiàn)一定的波動(dòng)，但回火溫度升高硬度呈穩(wěn)定的下降趨勢(shì)。
這是因?yàn)殡S著回火溫度升高，原子活動(dòng)能力增強(qiáng)，鋼中的鐵、碳和其他合金元素的原子可以較快地進(jìn)行擴(kuò)散，實(shí)現(xiàn)原子的重新排列組合，從而使不穩(wěn)定的非平衡組織逐步轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的平衡組織。
以水韌處理后的ZGMnl3試樣作為圓形下試樣、和不同回火溆魔處理ZG70Cr3NiMo的方形上試樣形試驗(yàn)。
其次，采用不同固火溫度處理ZG70Cr3NiMo的3個(gè)圓形上試樣，與相同材料250℃回火試樣作為圓形下試樣形成磨擦副對(duì)磨。
雙上述試驗(yàn)結(jié)果的比較霹見(jiàn)，在麗樣的條件下，隨著固火溫凌的升高，ZG70Cr3NiMo材震的麟損量逐漸增加。與水韌處理后的高錳鋼下試樣相比，70Cr3NiMo在250℃回火下試樣的磨損量較小。
相對(duì)于回火漱度250℃，回火溫度450℃試樣的犁溝最深，而520℃時(shí)犁溝卻未被觀察到。這是因?yàn)?50℃時(shí)越辯硬度蹇，在淺層出現(xiàn)辮犁溝大致沿磨攢試驗(yàn)機(jī)旋轉(zhuǎn)的方向產(chǎn)生，該方淘也是磨損力最大的方向；450℃回火后使硬度下降，磨粒的尖角在試樣表面產(chǎn)生較深的溝紋。520℃反而犁溝最淺，這是因?yàn)槠溆捕茸畹?，犁溝一蹴現(xiàn)隨即被磨損掉，敖在電鏡下只能觀察餮雜蘸瑟不驥簸的海槽。同踺，隨著匿火添度憋提高擠出棱剝離獠度加劇，520℃表面已經(jīng)接近較為平整，450℃擠出梭具有與犁溝相同的方向性，250℃則雜亂無(wú)章。從擠如棱的形貌可以推測(cè)250℃回火的豺瓣硬度毫，表瑟不荔剝落。520℃透必毒|料不餐表西軟，雨且擠密棱很容易從試樣表蕊脫落，造成其失重量最大。這些結(jié)果也將為合理地確定熱處理制度提供可靠的依據(jù)。
對(duì)不同材震的下試櫸密損表巍情瑟進(jìn)行分析，結(jié)果如圖4所示。凌燙4可覓，ZGMnl3下試祥的磨損情況較為嚴(yán)重，這是因?yàn)楦咤i鋼必須要受到大的沖擊才能獲得加工硬化的效果，但試驗(yàn)機(jī)的沖擊米能達(dá)到高錳鋼加工硬化所需要的能量條件，故其磨損后的粼溝較深，且擠出棱剝落稷度也較為嚴(yán)重，實(shí)際使用時(shí)則易發(fā)生較快的磨損。ZG70Cr3NiMo下試樣的犁溝較淺，擠出棱剝落程度也好于前者，故其磨損量小予裹鑲鑣。
ZG70Cr3NiMo替代現(xiàn)有ZGMnl3的現(xiàn)場(chǎng)大型球磨機(jī)試用工作岜程江銅集團(tuán)所屬三家選礦、冶煉企業(yè)得以實(shí)施，使用壽命同比提高了30％～60％，取得了較為明顯的經(jīng)濟(jì)效益口。
ZG70Cr3NiMo的綜合耐磨性能明顯優(yōu)于ZGMnl3，在球磨機(jī)襯板的使用上霹望成為更優(yōu)的替代材料。隧饕運(yùn)災(zāi)處理溫度的提離，ZG70Cr3NiMo材湊的硬度下降，磨損量至逐漸增熬盼趨勢(shì)。逶過(guò){霉搖電鏡懿微觀觀察可見(jiàn)，試樣磨損裘瑟所存在的犁溝和擠出棱狀況也說(shuō)明了這一趨勢(shì)，為熱處理工藝的優(yōu)化以及在球磨機(jī)中使用磨損情況的間接掌握提供了可靠的依據(jù)之一。
