钢球、高铬球、低铬球的定义和应用范围

一、钢球

钢球是球磨机中最重要的研磨体，国外称为研磨钢球。钢球是全世界粉碎工业目前乃至可预见将来的第一大耐磨材料消耗件，2010年国内仅选矿一个行业即消耗了约200万吨各种材质的钢球，而水泥工业2010年预计也将消耗创记录的30万吨。

球磨机内使用的钢球若是采用中频电炉熔炼、金属模或砂型铸造的方式生产的，叫做铸造钢球。铸造钢球材质是按照铬含量分为：高铬钢球，中铬钢球，低铬钢球。含铬量≥10.0%的钢球称为高铬钢球，含铬量在3.0-7.0%的钢球称为中铬钢球，含铬量≤3.0%的钢球称为低铬钢球。

钢球广泛应用于冶金矿山、水泥建材、火力发电、烟气脱硫、加气混凝土、磁性材料、化工、水煤浆、球团矿、矿渣、超细粉、粉煤灰、碳酸钙、石英砂等行业。

二、高铬球

高铬球是球磨机中最重要的研磨体，国外称为研磨钢球。钢球是全世界粉碎工业目前乃至可预见将来的第一大耐磨材料消耗件，2010年国内仅选矿一个行业即消耗了约200万吨各种材质的钢球，而水泥工业2010年预计也将消耗创记录的30万吨。

高铬球都是采用中频电炉熔炼、金属模或砂型铸造的方式生产的，因此国内耐磨材料厂家时常称为高铬合金铸球。含铬量≥10.0%、含碳量在1.80%-3.20%之间的钢球都是高铬球，国家标准要求高铬球硬度（HRC）必须≥58度以上，若达此硬度高铬球必须采用热处理淬火处理。目前国内外高铬球有油淬、风淬、水剂溶液等多种淬火方式，如检测硬度（HRC）低于54度以下则说明高铬球硬度不足或根本没有经过淬火处理。

高铬球广泛应用于冶金矿山、水泥建材、火力发电、烟气脱硫、加气混凝土、磁性材料、化工、水煤浆、球团矿、矿渣、超细粉、粉煤灰、碳酸钙、石英砂等行业。

三、低铬球

低铬球是球磨机中最重要的研磨体，国外称为研磨钢球。钢球是全世界粉碎工业目前乃至可预见将来的第一大耐磨材料消耗件，2010年国内仅选矿一个行业即消耗了约200万吨各种材质的钢球，而水泥工业2010年预计也将消耗创记录的30万吨。

低铬球都是采用中频电炉熔炼、金属模或砂型铸造的方式生产的，因此国内耐磨材料厂家时常称为低铬合金铸球。含铬量≤3.0%、含碳量在1.80%-3.30%之间的钢球都是低铬球，国家标准要求低铬球硬度（HRC）必须≥45度以上，若保证低铬球使用质量建议必须采用热处理回火或振动时效处理。如检测硬度（HRC）低于40度以下则说明低铬球硬度不足或产生过烧。

低铬球广泛应用于冶金矿山、水泥建材、火力发电、烟气脱硫、加气混凝土、磁性材料、化工、水煤浆、球团矿、矿渣、超细粉、粉煤灰、碳酸钙、石英砂等行业。

球磨机钢球的分类

［来源：中国能源信息网时间：2010-8-24 14:02:16 ］	[字体:]

球磨机钢球是球磨机重要的基础零部件，是球磨机必不可少的一种配件。在一些特殊条件下，常常需要特殊材质的钢球，来完成不同环境下所要求达到的功能。现在市场上的钢球一般分为两种：铸造和锻造，但是他们的耐磨程度是不一样的。

锻造钢球是钢球生产厂家通过直接高温加热然后采取锻造的办法制造出来的钢球，它不需要熔炼铸造，只是经过锻打所以叫做锻造钢球。球磨机钢球硬度越高，它的耐磨性就越好。锻造钢球含铬量在0.1%～0.5%之间，含碳量在1.0%以下并且钢球采用高温锻打制造，有些锻造钢球表面硬度虽然可以达到≥56以上，因锻造钢球材质淬透性较差其心部硬度一般只有30多度，正常情况下锻造钢球时常采用水淬处理。

铸造钢球是钢球生产厂家将废钢、废铁等废旧炉料利用中频电炉加热升温，使之炉料充分熔化，在炉料熔化过程当中适量加上贵重金属合金至炉内进行化学成份调质，待铁水温度达到1550℃以上以及满足工艺规定要求后将合格铁水浇注到钢球模具或钢球生产线模具中。也就是通过铸造熔炼的办法制造出的钢球叫做铸造钢球。

各种化学成分在耐磨材料中的耐磨作用

［来源：中国耐磨网时间：2010-6-25 10:41:35 ］	[字体:]

碳: 高锰钢铸件耐磨性不是含碳量越高越耐磨，而是有一个极限值，当含碳量>1.4％后铸态析出碳化物很多，水韧处理时碳化物不能完全溶到奥氏体中去，间隙固溶的碳化物也达到了饱和，这样不仅对耐磨性没有好处，而且降低材料的强度和韧性，服役时容易断裂。

硅：含硅量高，降低碳在奥氏体中的溶解度，碳化物在晶界上析出增多且肥大，水韧处理后，在晶界上留下较大的显微疏松，但为了完全消除，钢中的含硅量，控制在0.4—0.6％最佳，含硅量>0.8％对高锰钢各项性能无明显影响

锰:是形成奥氏体的元素，对碳化物的形成也起作用，过高的锰将使组织中出现奥氏体，奥氏体组织不适宜作磨球，因为奥氏体磨球不论在干磨和湿磨中，都会造成大量破碎和剥落，但由于脱氧和去硫都用锰,因此锰的含量在耐磨球中不可以过高。

硫：由于钢中含锰量高，能生成大量的MnS从渣中排出。又由于是在碱性渣中熔炼，硫可顺利降低到0.03％以下。这样低的硫量对钢的强度、韧性和耐磨性均无明显影响。

磷：磷单独溶解在钢中很少，常以Fe2p，Fe3P的形式存在于晶界上使钢的强度、韧性和耐磨性大为降低，碳含量高加剧了P以共晶形式析出在晶界上。为了保证性能，应遵循以下关系：C%=11.27-2.761×P%。生产中要控制磷含量≤0.08％：重要、复杂、厚壁件≤0.07％。

铬:铬是碳化物形成元素。铬除与碳结合成碳化物外，其余部分溶于基体内，从而提高基体的电极电位，对抗腐蚀是有利的。若其含量较小时，可能会出现M3C型碳化物，使硬度和韧性都降低。若其含量较大时，结晶时碳化物数量显著增多，使韧性明显下降，同时由于基体中含碳量降低，导致基体的硬度降低，从而耐磨性下降。但现在已经有部分厂家采用特殊的生产和处理工艺解决了这个问题，使铬的含量最大可达到30%。

钒(钛):这两种元素是生铁中自然带入的，于微量合金元素，它们能形成硬度很高的碳氮化物,弥散在基体中，有利于提高基体的显微硬度和耐磨性，同时对晶粒的细化也是有利的。钼:钼的主要作用是细化基体，细化碳化物，提高基体的电极电位，提高耐蚀性。因价格高，加不经济。在金属型铸造条件下，加入少量即可起明显作用，实用于有特殊要求的耐磨钢球。

高铬铸铁

镍(铜):镍(铜)是奥氏体形成元素，多加了组织中出现奥氏体。在屈氏体磨球中加镍主要作用是提高基体电极电位，提高耐蚀性，但多加不经济，微量即起作用

高锰耐磨钢的相关知识

［来源：中国耐磨网时间：2010-1-27 14:26:12 ］	[字体:]

高锰耐磨钢是（HIGH MANGANESE STEEL SCRAP）抵抗强冲击、大压力物料磨损等耐磨材料中的最佳选择，具有其它耐磨材料无法比拟的加工硬化特性。在较大冲击或较大接触应力的作用下，高锰钢板表层产生加工硬化，表面硬度由HB200迅速提升到HB500以上，从而产生高耐磨的表面层，而钢板内层奥氏体仍保持良好的冲击韧性。

高锰钢最大的特点有两个：

一是外来冲击越大，其自身表层耐磨性越高；

二是随着表面硬化层的逐渐磨损，新的加工硬化层会连续不断形成。高锰钢这一特殊的性能，适于制作长时间经受高冲击物料磨损的耐磨构件，长期以来广泛广泛应用于冶金、矿山、建材、铁路、电力、煤炭、水泥等机械设备中。尤其是近年来，随着现代工业的高速发展和科学技术的突飞猛进，高锰钢已成为磁悬浮列车、凿岩机器人、新型坦克等先进设备中首选的耐磨材料。许多新型材料和现代表面工程技术在性能价格比上无法与高锰钢相比。

目前，国外耐磨机械的衬板、护板早已淘汰铸件，而采用高锰耐磨钢Mn13轧制钢板。高锰耐磨钢Mn13轧制钢板以其优良的耐磨性能，广泛用于抛丸机、球磨机、粉碎机等易被强冲击磨损的部位，已在造船、汽车、机械、发电、水泥、矿山、煤炭等外资、合资企业中高端用户中得到广泛应用，已成为新一代耐磨钢选材的必然发展趋势。

高锰耐磨钢是抵抗强冲击、大压力物料磨损等耐磨材料中的最佳选择，具有其它耐磨材料无法比拟的加工硬化特性，在较大冲击载荷或较大接触应力的作用下，钢板表层产生加工硬化，表面硬度由HB200迅速提升到HB500以上, 从而产生高耐磨的表面层，而钢板内层奥氏体仍保持良好的冲击韧性。高锰钢最大的特点有两个：一是外来冲击载荷越大，其自身表层耐磨性越高;二是随着表面硬化层的逐渐磨损，新的加工硬化层会连续不断形成。高锰钢这一特殊的性能，适于制作长时间经受高冲击物料磨损的耐磨构件，长期以来广泛应用于冶金、矿山、建材、铁路、电力、煤炭等机械设备中。尤其是近年来，随着现代工业的高速发展和科学技术的突飞猛进，高锰钢已成为磁悬浮列车、保险柜、防弹车、凿岩机器人、新型坦克等先进设备中首选的耐磨材料。许多新型材料和现代表面工程技术在性价比上仍无法与高锰钢相比。2002年初，经我公司专业技术人员的努力，借鉴国外成熟产品工艺，成功开发出符合我国实际、填补国内空白的高锰耐磨钢Mn13轧制板材，经上海材料研究所检测中心（机械工业材料质量检测中心）和宝钢特殊钢检测中心鉴定以及国内许多大中型企业设备中几年来的实际使用证明：已完全达到了进口同类产品的质量性能（相对应的国外牌号：JIS：SCMnH11、AFNOR：Z120Mn12 和DIN／EN：X120Mn12）。

常见铸件缺陷及其预防措施

［来源：中国耐磨网时间：2010-1-21 14:10:43 ］	[字体:]

序	缺陷名称	缺陷特征	预防措施
1	气孔	在铸件内部、表面或近于表面处，有大小不等的光滑孔眼，形状有圆的、长的及不规则的，有单个的，也有聚集成片的。颜有白的或带一层暗，有时覆有一层氧化皮。	降低熔炼时流言蜚语金属的吸气量。减少砂型在浇注过程中的发气量，改进铸件结构，提高砂型和型芯的透气性，使型内气体能顺利排出。
2	缩孔	在铸件厚断面内部、两交界面的内部及厚断面和薄断面交接处的内部或表面，形状不规则，孔内粗糙不平，晶粒粗大。	壁厚小且均匀的铸件要采用同时凝固，壁厚大且不均匀的铸件采用由薄向厚的顺序凝固，合理放置冒口的冷铁。
3	缩松	在铸件内部微小而不连贯的缩孔，聚集在一处或多处，晶粒粗大，各晶粒间存在很小的孔眼，水压试验时渗水。	壁间连接处尽量减小热节，尽量降低浇注温度和浇注速度。
4	渣气孔	在铸件内部或表面形状不规则的孔眼。孔眼不光滑，里面全部或部分充塞着熔渣。	提高铁液温度。降低熔渣粘性。提高浇注系统的挡渣能力。增大铸件内圆角。
5	砂眼	在铸件内部或表面有充塞着型砂的孔眼。	严格控制型砂性能和造型操作，合型前注意打扫型腔。
6	热裂	在铸件上有穿透或不穿透的裂纹（注要是弯曲形的），开裂处金属表皮氧化。	严格控制铁液中的 S、P含量。铸件壁厚尽量均匀。提高型砂和型芯的退让性。浇冒口不应阻碍铸件收缩。避免壁厚的突然改变。开型不能过早。不能激冷铸件。
7	冷裂	在铸件上有穿透或不穿透的裂纹（主要是直的），开裂处金属表皮氧化。
8	粘砂	在铸件表面上，全部或部分覆盖着一层金属（或金属氧化物）与砂（或涂料）的混（化）合物或一层烧结构的型砂，致使铸件表面粗糙。	减少砂粒间隙。适当降低金属的浇注温度。提高型砂、芯砂的耐火度。
9	夹砂	在铸件表面上，有一层金属瘤状物或片状物，在金属瘤片和铸件之间夹有一层型砂。	严格控制型砂、芯砂性能。改善浇注系统，使金属液流动平稳。大平面铸件要倾斜浇注。
10	冷隔	在铸件上有一种未完全融合的缝隙或洼坑，其交界边缘是圆滑的。	提高浇注温度和浇注速度。改善浇注系统。浇注时不断流。
11	浇不到	由于金属液未完全充满型腔而产生的铸件缺肉。	提高浇注温度和浇注速度。不要断流和防止跑火。

我国磨球生产的高速发展

［来源：中国耐磨网时间：2010-1-4 13:14:34 ］	[字体:]

我国是世界上最早掌握金属材料生产技术的国家之一。早在欧洲工业革命之前我国金属材料技术已达到相当高的水平。但是到了近代，我国金属材料与其他科学技术就长期处于落后状态。新中国成立后，金属材料技术也随之走上了高速发展的快车道，开创了科学技术发展的新纪元。

改革开放前，金属材料技术就在不断的发展，耐磨材料当属其中。当时的耐磨材料主要是Z G M n 13高锰钢、普通白口铸铁等。冶金矿山、水泥建材、水利电力等工业领域在使用粉碎设备中大量用球磨机，而球磨机中的耐磨材料主要是衬板和磨球。当时衬板主要是用Z G M n 13高锰钢制成，而Z G M n 13高锰钢主要生产厂家有4个：上海机修总厂、衡阳冶金机修厂、沈阳重型机器厂、唐山水泥机械厂。其中，唐山水泥机械厂年产量达到了8000吨。而现在年产量万吨耐磨材料铸件的企业接近20家，耐磨材料的牌号已超过100个。

球磨机内除消耗大量的衬板之外，还要消耗大量的磨球。当时磨球材料大多是低碳钢锻球。低碳钢锻球在水泥工业平均单耗为1200克/吨水泥；在黑金属矿山平均单耗为2150克/吨铁矿；在电力磨煤平均单耗为1000克/吨煤；在有金属矿山平均单耗为2980克/吨铜矿。可谓磨耗太大，浪费惊人。沈阳铸造研究所等单位研制成功的中锰稀土球墨铸铁材料，用于制造中锰稀土球墨铸铁磨球其硬度可达H R C 44，硬度较高，有一定的强度和韧性。唐山水泥机械厂于1966年建成当时国内第一条中锰稀土球墨铸铁磨球机械化生产线。该材质磨球在水泥工业平均单耗降至600克/吨水泥。湖南水口山矿物局铅锌矿建成的中锰稀土球墨铸铁机械化生产线将两种球耗做对比，低碳钢锻球平均单耗945克/吨铅锌矿，而中锰球墨铸铁球平均单耗为328克/吨铅锌矿。但是在中锰稀土球墨铸铁的生产使用中发现该球质量难以控制，当硬度大于H R C 45时，平均单耗不降反增，铅锌矿粉碎单耗增至1500克/吨铅锌矿，因而未能大规模推广应用。唐山水泥机械厂又建成锻热淬火机对50#锻球利用锻造余热淬火自身回火使50#锻钢球的硬度达到H R C 45以上，使水泥工业平均单耗降至400克/吨水泥。当时唐山水泥机械厂50#锻钢球产量达6000吨。国内还发展生产了低合金钢、45M n 2、50M n 2、轴承钢等锻轧钢球，耐磨性比低碳钢锻球要好，成为磨球的一个发展方向。

自我国实行改革开放以后，国内外耐磨材料技术交流活跃。美国克莱梅克斯(C l i m a x )钼业公司的高铬铸铁资料与美国E S C O 公司资料相继传入我国。国际耐磨材料企业比利时马格托公司产品开始进入我国市场。与此同时，国内西安交通大学、清华大学、北京农业机械化科学研究院、北京钢研总院、北京建材研究院、北京钢铁学院等科研院校也对耐磨材料展开研究。原建材部从国外引进了四条具有国际先进水平，年产100万吨的水泥生产成套设备，建成当时国内最大的四个水泥企业。河北冀东水泥厂是从日本石川岛播磨重工株式会社引进的；柳州水泥厂是从丹麦引进的；安徽宁国水泥厂是从日本三菱重工引进的；淮海水泥厂是从罗马尼亚引进的。四大水泥企业的投产给国内企业提出供应耐磨件球磨机衬板与磨球的要求。国内企业纷纷对引进设备参观学习，在消化吸收后，创新制造新材料衬板与磨球。

我国磨球生产的高速发展