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一．耐磨材料的发展
1.国外耐磨材料的发展历程
百余年来金属耐磨材料经历了三个阶段。第一阶段是以高锰钢为代表的第一代耐磨材料。它是由英国人RobertHadfied在1882年9月发明的，1883年获得英国专利。其特点是韧性好，在强冲击条件下发生加工硬化。1892年在铁道叉上试用成功。至今仍在高冲击、强磨损工况条件下得到广泛应用，如圆锥破碎机轧臼壁和破碎壁、大型颗式破碎机颗板、大型锤式破碎机锤头等。采用标准型高锰钢(1.1%―1.4%C，11.0%―14.0%Mn)，同时发展了中锰钢(6%―8%Mn，0.9%―1.2%Mo)和超高锰钢(16.0%―19.0%Mh)。超高锰钢用于需要高韧性的厚大铸件，其中心部位也可为全奥氏体，加工硬化能力强。如90kg以上大锤头，同时加人Cr、Mo、Ni等元素，提高屈服强度和初始硬度，综合性能大幅度提高。中锰钢用在冲击力小的地方。
第二阶段是以镍硬铸铁为代表的第二代耐磨材料。它是20世纪30年代发展起来的，在普通白口铁中加入3%~5%的镍、4%~8%的铬，形成以马氏体基体为主加30%~50%渗碳体及少量残余奥氏体的高硬度耐磨材料，可在铸态情况下使用，国内外至今还在立式磨的磨辊上应用。但由于其碳化物含量高、脆性较大，稀有金属镍的加人量较大，生产成本高，其应用和推广受到一定的限制。美国、日本等国在20世纪初就开始使用镍硬铸铁，目前已发展到镍硬4#，铬含量由2%提高到9%，镍含量由4.5%提高到6.0%，金相组织中由共晶碳化物Fe3C型变为M7C3型，使韧性等力学性能显著提高，铸态厚截面也可获得马氏体组织，硬度在HRC62以上，并具有一定的韧性，用于立式磨的磨盘和磨辊，其特点是几吨重的大型磨辊。
第三阶段是以高铬铸铁和各类合金钢为代表的第三代耐磨材料。为解决材料硬度和韧性相匹配的问题，20世纪30年代后期，美国对含铬量10%~30%的合金白口铸铁进行研究，发现含铬量大于12%时，碳化物由渗碳体(Fe3C)转变为Cr7C3型碳化物，它的硬度高，组织形态为菊花状、条块状，因此韧性大幅度提高。
高铬铸铁含铬量大于11%，铬、碳含量比值超过3.5。在这种条件下，高硬度型M7C3碳化物几乎全部代替了M3C型碳化物。型碳化物呈六角形杆状及曲面板条状，分布在基体中。相对于普通白口铸铁或低铬铸铁而言，可以认为高铬铸铁中的碳化物是不连续相，而基体是连续相。也就是说碳化物对基体的破坏作用大大减小，因而高铬铸铁的韧性优于普通白口铸铁和低铬铸铁。M7C3型碳化物的硬度很高，其显微硬度HV1300―1800，而M3C型碳化物的显微硬度只有800―1200，因此M7C3型碳化物的形成赋予了铸铁以高的硬度。通过添加其他合金元素以及适当的热处理，高铬铸铁可以获得不同的基体组织，以满足各种不同工况对抗磨材料提出的性能要求。高铬铸铁是一种比较复杂的多元合金。影响其组织与性能的因素很多。
在许多领域得到广泛应用，如球磨机衬板、磨球、反击破碎机板锤等。在高铬铸铁发展的同时，各类合金钢由于其高韧性、低成本及良好的耐磨性而得到快速发展。在低冲击或无冲击条件下，高铬铸铁和合金钢以卓越的性能价格比取代了高锰钢。以磨机衬板为例，20世纪60年代之前均采用高锰钢。70年代后即被合金钢和高铬铸铁所代替。如同没有万能的设备一样，也没有万能的材。三代耐磨材料各有特点，至今仍在不同的工况条件下得到广泛应用。
表1几种高铬铸铁的成分
2.国内耐磨材料的发展历程
我国耐磨材料的系列品种与国外差距已经很小，只是生产技术，特别是冶金质量还有较大差距。我国在耐磨材料生产工艺设备上，先后从国外引进数条机械化、自动化程度较高的生产线。如原唐山水泥机械厂引进原联邦德国蒂森公司的高铬铸球生产线，原北京水泥机械厂引进南斯拉夫迪莎的铸造磨球生产线，原马鞍山钢球厂引进日本东洋铁球的金属型铸球生产线，陕西延河水泥机械厂和宁国耐磨材料总厂引进日本新东公司的VRH法衬板生产线等等。我国也自行开发研制了V法生产线、EPC法生产线等新设备，使产品质量大幅度提高。我国水泥工业用耐磨材料的几大系列产品分述如下。
2.1高锰钢、中锰钢、超高锰钢的发展与应
我国水泥工业中的破碎、粉磨设备多年来一直采用高锰钢。对不同工况条件下各种易损件进行磨损失效分析表明:高锰钢韧性极高，在高冲击负荷的条件下可产生加工硬化，从而表现出优良的耐磨性。但是其屈服强度低，使用中易产生塑性变形、拱凸等，且硬度很低，在冲击负荷不足够大的情况下，耐磨性很差。因此，在普通高锰钢基础上，发展了合金高锰钢、中锰钢及超高锰合金钢。在普通高锰钢中加人Cr、Mo、V、Ti、Re等元素而构成合金高锰钢，使屈服强度由635MPa提高到740Mpa，用在大型磨机隔仓板上，蓖孔不变形，磨损均匀，用于50kg以下中小锤头、颚式破碎机颚板等，使用寿命均有所提高。针对中小冲击力工况条件，开发了中锰钢，用于中小磨机衬板，比普通高锰钢提高寿命50%―80%。针对厚大铸件开发了Mnl8%的超高锰合金钢，保证其中心部分全为奥氏体，从而有足够的韧性及优异的加工硬化能力，用于90kg以上大锤头比普通高锰钢寿命提高50%以上。
2.2耐磨白口铁的发展与应用
我国耐磨白口铁的研究与应用大体分两个阶段。20世纪70年代以前主要研制普通白口铁、抗磨球墨铸铁;70年代后水泥工业引进数条新型干法生产线，大型磨机衬板、磨球、立磨磨辊、磨盘等均采用高铬铸铁，使用可靠，耐磨性优越。由此国内科研单位纷纷研制高铬铸铁;80年代高铬铸铁的研发日趋成熟，从合金化机理到生产工艺等方面都取得突破性进展，获得多项科研成果。低铬、中铬、高铬铸铁磨球、衬板相继研制成功并大量投人应用。高铬铸铁与钢的双金属复合铸造的衬板、锤头、磨辊、轧辊等也有应用。
建材行业1998年制定了《高铬铸铁衬板技术条件》JC/T691―1998;
1999年我国制定了《抗磨白口铸铁件》GB/T8263―1999。
抗磨球墨铸铁也有较大发展。近年来许多单位研制出马氏体基体、奥―贝基体、马―贝基体的球墨铸铁，以其成本低廉的优势，用于中、小磨机衬板上。1982年我国制定了《中锰抗磨球墨铸铁标准》GB3180―82。我国还开发了锰白口抗磨铸铁、硼白口抗磨铸铁，在中、小磨机衬板上均有应用。
3.3耐磨合金钢的发展和应用
上世纪80年代以来，我国科研工作者根据高锰钢韧性富余硬度过低、高铬铸铁硬度很高韧性不足的状况，借鉴国外经验，结合我国资源，研发出多种耐磨合金钢，具有较高的韧性及硬度，综合机械性能优良，应用范围更广。国内发展的耐磨合金钢，按含碳量、合金含量，分为下列几种:
(l)低碳低合金钢由于含碳量及合金含量均不高，热处理通常采用水淬，可获得足够高的韧性和较高的硬度，在较强烈冲击磨损条件下代替高锰钢。
(2)中碳低合金钢。水淬低碳低合金钢有良好的韧性、较低的成本，但由于碳含量低，淬火后的硬度难以进一步提高，耐磨性不足，且水淬工艺控制不好的话，铸件容易开裂。为此，增加碳含量，提高其硬度并适当牺牲韧性，通过变质处理、采用油淬或空淬的方法提高钢的综合性能满足低中冲击高耐磨性工况条件的要求。
(3)中碳中合金钢由于中碳低合金钢的合金含量不高，淬透性差，采用油淬工艺可提高淬火后硬度，但工艺复杂成本高因此又研制了适当提高合金含量、采用风淬的中碳中合金钢。
淮海水泥厂中Φ4.2m×13m水磨粗细磨仓其磨耗分别为3.7g/t熟料和1.33g/t熟料，与进口Cr26高铬铸铁材质衬板相当。在湖北黄石华新水泥厂中2.4mx13m湿法磨机粗磨仓连续运转8186h后，测得其磨耗为3.7g/t原料，而高锰钢材质衬板磨耗为13.6 g/t原料。广州有色金属研究院研制的中碳中合金钢衬板在韶关电厂中Φ2.5m和中Φ3.lm磨机上的使用寿命是高锰钢材质衬板的2.5倍。西安交通大学研制的中碳中合金钢衬板在宜宾电厂DTM287/410磨机上的使用寿命是高锰钢材质板的2倍
二．水泥行业中耐磨材料的使用现状
在水泥工业中使用大量的耐磨材料，如:挖掘机的铲头、管磨机、辊压机、破碎机、立磨、鄂式破碎机、圆锥式破碎机和熟料的粉磨设备等都会产生磨损，而且在选粉机、气力输送、旋风筒、风机、输送管道以及水泥包装机等也同样存在磨损向题，其中大部分耐磨件因磨损严重而失效，最终导致生产成本和维护费用的增加。因此，降低耐磨材料的消耗，大幅库地延长耐磨件的使用寿命，不仅可通过提高设备系统的可靠性，而且也可通过掌握有关的耐磨技术来实现，其中包括堆焊新方法，耐磨材料的表面硬化处理，耐磨合金铸件以及冷铸件的生产技术。这些措施主要对提高设备生产效率、降低生产成本、节约资源和能源具有重大的意义。
1.国内外水泥行业耐磨材料现状
1.1国外水泥行业耐磨材料现状
国外水泥工业从60年代开始使用镍硬铸铁和高铬铸铁磨球，到了70年代已广泛使用。他们普遍采用淬火加回火热处理的工艺生产高铬铸铁磨球。其部分高铬铸铁磨球的磨耗指标如下：美国17~25克/吨水泥，比利时13~16克/吨水泥，法国40~42克/吨水泥，瑞典41~45克/吨水泥，澳大利亚20~22克/吨水泥。
表2为国外4个生产厂家的高铬铸铁磨球在水泥球磨机中的使用情况：
表2国外高铬铸铁磨球的使用情况
|
生产厂 |
A |
B |
C |
D |
|
级别 |
a |
A |
B |
a |
b1 |
b2 |
a |
|
Cr(%) |
12 |
12 |
18 |
12 |
17 |
17 |
12 |
|
实验时间（h） |
3993 |
3410 |
4194 |
5400 |
4862 |
5190 |
4480 |
|
水泥产量（×1000吨） |
93.6 |
78.2 |
96.5 |
124.1 |
111.7 |
119.4 |
103.1 |
|
磨耗（g/t） |
65 |
77 |
35 |
45 |
28 |
15 |
110 |
|
破碎率（%） |
10.5 |
1.7 |
0 |
0 |
0 |
0 |
6.2 |
由表2可见其磨耗在15~110克/吨水泥之间，平均磨耗为53.6克/吨水泥。
1.2国内水泥行业耐磨材料使用现状
我国的耐磨材料整体消耗平均差异巨大，水泥厂选用高质量磨球，则球耗水平与国际水平相当。选用价格低的钢球则球耗可达500g/t—800g/t水泥。很多水泥厂衬板一仓衬板、隔仓板寿命仅为1年。选粉机筒体、旋风筒在1年时间内就磨穿。钢球材质有高、中、低铬铸铁球，也有普通45号钢制造的钢球；有采用锻打方式生产的，也有传统的水玻璃砂砂型工艺的，也有先进的VR日法(真空置换硬化造型法)、V法(真空负压造型法)和FPC法(消失模铸造法)等先进铸造工艺方法的。我国多数厂家采用冲天炉和中频炉双联法生产，少数厂采用电弧炉生产，应用炉外精炼和连铸的更少，造成金属液冶金质量、纯净度差，去气、去夹杂不理想。国内大多采用手工造型，湿型铸造，效率低，铸件缺陷多，造成耐磨件早期损坏。热处理多采用燃料加热，热处理质量差，铸件性能不稳定。我国耐磨材料生产厂有数百家，多为中、小厂，检测手段不全，有的甚至成分分析都不能保证;力学性能更很少检测。我国部分大中型水泥厂使用高铬铸铁磨球的情况见表3。
表3高铬球在我国部分水泥厂的使用情况
|
水泥厂 |
磨机规格（m/m） |
物料种类 |
单耗
（g/t水泥） |
破碎率（%） |
|
唐山市水泥厂 |
φ1.83×6.12 |
矿渣85%，煤渣15% |
89.78 |
0.76 |
|
铁道部东川水泥厂 |
φ2.2×13 |
矿渣水泥 |
77.18 |
0.12 |
|
石家庄水泥厂 |
φ2.2×6.5 |
水泥 |
75.0 |
0.1 |
|
邯郸水泥厂 |
φ3×14.0 |
矿渣水泥76%，
普通水泥24% |
86.89 |
＜1.0 |
|
哈尔滨水泥厂 |
φ2.4×13
φ3×11 |
525＃ |
48.7
92.0 |
＜1.0 |
|
四川峨嵋水泥厂 |
φ3.5×11.8 |
525＃ |
80.0 |
＜0.1 |
|
冀东水泥厂 |
φ4.5×15 |
525＃ |
22.1 |
0.02 |
|
宁国水泥厂 |
φ4.5×12.95 |
525＃ |
14.18 |
0.05 |
|
新疆水泥厂 |
φ2.2×11 |
525＃ |
24.36 |
0.15 |
|
粤北水泥厂 |
φ2.2×6.5 |
425＃
525＃ |
35.7 |
＜0.2 |
|
铝锌矿水泥厂 |
φ2.4×13 |
425＃ |
49.61 |
＜0.1 |
|
广东秦昌水泥一厂 |
φ2.2×6.5 |
425＃ |
31.6 |
＜0.1 |
|
广东阳山水泥厂 |
φ2.2×6.5 |
425＃
525＃ |
23.79 |
＜0.1 |
|
江西赣南水泥厂 |
φ2.2×6.5 |
425＃ |
25.0 |
＜0.1 |
从表3可见，我国水泥工业部分大中型厂使用高铬球的磨耗在14.18～92.0克/吨水泥之间，平均为51.7克/吨水泥，与国际水平平均磨耗53.9克/吨水泥相当。也有吨水泥球耗达到400 g/t一600 g/t的。出现这样的局面主要有以下几个原因：1.3 水泥企业对耐磨材料认识的误区
1.3.1对耐磨材料有关的国家标准关注不够
1.3.1.1磨球标准简介
我国针对各种材质的耐磨材料均制定了国家或行业标准，但大多数水泥企业对相关标准领会不深， 至不知道有相关标准。水泥企业没有相关的耐磨材料的检验设备。
（1）命名GB/T 17445—1998铸 造 磨 球，标准规定了铬系合金（高铬、中铬、低铬）白口铸铁和贝氏体球墨铸铁磨球的产品分类、技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志和运输。
（2）几何尺寸
铸造磨球的直径偏差，最大直径与最小直径差值应符合表4规定。
表4 的铸造磨球规格 mm
|
项目 |
|
|
|
Φ10 |
Φ15 |
Φ20 |
Φ25 |
Φ30 |
Φ40 |
Φ50 |
Φ60 |
Φ70 |
Φ80 |
Φ90 |
Φ100 |
Φ110 |
Φ120 |
Φ125 |
|
直径偏差 |
+1.0
-0.5 |
+2.0
-1.0 |
+3.0
-1.0 |
+3.5
-1.5 |
|
最大直径与最小直径差值 |
≤1.0 |
≤2.0 |
≤3.0 |
≤4.0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
（3）化学成分
各种牌号的铸造磨球的化学成分应符合表5规定。
表5 铸造磨球的化学成分 %
|
名称 |
牌号 |
化 学 成 分 |
|
C |
Si |
Mn |
Cr |
Mo |
Cu |
Ni |
P |
S |
|
高铬铸铁磨球 |
ZQCr26 |
2.0~2.8 |
≤1.0 |
0.5~1.5 |
22~28 |
0~1.0 |
0~2.0 |
0~1.5 |
≤0.10 |
≤0.06 |
|
高铬铸铁磨球 |
ZQCr20 |
2.0~2.8 |
≤1.0 |
0.5~1.5 |
18~22 |
0~2.5 |
0~1.2 |
0~1.5 |
≤0.10 |
≤0.06 |
|
高铬铸铁磨球 |
ZQCr15 |
2.0~30 |
≤1.0 |
0.5~1.5 |
13~17 |
0~3.0 |
0~1.0 |
0~1.5 |
≤0.10 |
≤0.06 |
|
中铬铸铁磨球 |
ZQCr8 |
2.1~3.2 |
0.5~2.2 |
0.5~1.5 |
7~10 |
0~1.0 |
0~0.8 |
0~1.5 |
≤0.10 |
≤0.06 |
|
低铬铸铁磨球 |
ZQCr2 |
2.2~3.6 |
≤1.2 |
0.5~1.5 |
1.5~3.0 |
0~1.0 |
0~0.8 |
—— |
≤0.10 |
≤0.10 |
|
贝氏体球墨铸铁磨球 |
ZQSi3 |
3.2~3.8 |
2.0~3.5 |
2.0~3.0 |
—— |
—— |
—— |
—— |
≤0.10 |
≤0.03 |
（4）力学性能
铸造磨球的力学性能应符合表6的规定.
表6 力学性能
|
名称 |
牌号 |
表面硬度(HRC) |
落球冲击疲劳寿命(次数) |
|
淬火态(A) |
非淬火态(B) |
|
高铬铸铁磨球 |
ZQCr26 |
≥56 |
≥45 |
≥8 000 |
|
高铬铸铁磨球 |
ZQCr20 |
≥56 |
≥45 |
≥8 000 |
|
高铬铸铁磨球 |
ZQCr15 |
≥56 |
≥49 |
≥8 000 |
|
中铬铸铁磨球 |
ZQCr8 |
—— |
≥48 |
≥8 000 |
|
低铬铸铁磨球 |
ZQCr2 |
—— |
≥45 |
≥8 000 |
|
贝氏体球墨铸铁磨球 |
ZQSi3 |
≥50 |
—— |
≥8 000 |
铸造磨球沿通过浇口至球心的直径方向的硬度差不得超过3HRC，可用机械加工或线切割技术制取剖切面。关于磨球硬度的均匀性也可采用磨球体积硬度的计算方法。
除有特殊情况外，碎球率原则上应小于或等于1%。具体指标由供需双方商定。
造磨球的冲击韧度和落球冲击疲劳寿命是否作为验收标准，由供需双方商定。
铸造磨球不允许有裂纹和影响使用性能的夹渣、砂眼、缩孔、气孔、冷隔等铸造缺陷。
（5）金相组织
金相组织是铸造磨球生产过程中必要的质量检查内容，不作为产品的验收标准，如有特殊需要由供需双方商定。金相组织的组成、碳化物或石墨的形态、磷共晶的数量等检验方法按GB/T13298、GB7216和GB9441进行。
1.3.2 对耐磨材料重要性认识不足
（1）钢球材质、几何形状
由于价格等多方面的原因，很多水泥厂误以为采用材质较差的钢球仅仅是球耗增加。实际上钢球材质的好坏，钢球球形度对产量影响也很大。某厂Φ3m×11m 水泥磨采用普通碳钢段和球, 吨水泥球耗达 200 g/t 左右, 破损率高达 5%左右, 清仓倒磨频繁,机的生产潜力得不到充分发挥, 台时产量 30~32t/h, 分步电耗高达 43kWh/t 以上。选用高铬合金铸球和段。 磨机台产稳定提高至38~41t/h, 分步电耗降至 35kWh/t, 吨水泥球耗降为40g/t(球耗成本由 1.78 元/t 降至 0.185 元/t); 合计增产、节电、降低球耗三项, 每年可为企业增收直接经济效益高达 50 多万元。清仓时间由2个月一次变为半年一次，设备运转率大大提高。
（2）钢球与衬板匹配认识不足
如果钢球采用高铬合金铸球，一仓采用普通高锰钢阶梯衬板，衬板磨损大, 吨水泥衬板的磨损量高达 185 g/t,8 个月左右就得整套更换。
1.3.3 水泥企业无检验钢球质量的设备
水泥厂几乎均无检验钢球材质的仪器，无法把握钢球的质量，使用之后才知道球的好坏。
三．水泥生产对耐磨材料的要求
3.1 球磨机耐磨材料的选择
3.1.1粗磨仓衬板耐磨材料的选择
粗磨仓衬板应选择中碳铬钼合金钢及其类似合金钢材料，
3.1.2细磨仓衬板磨损机理及耐磨材料的选择
细磨仓衬板可以选择硬度高、 韧性低的耐磨材料。如高碳合金钢，高、中、低铬铸铁，抗磨球墨铸铁等材料! 硬度HRC>50冲击韧性ak4~6J/cm2,使用寿命可达2~3年。
3.1.3磨头端衬板、隔仓板、出料篦板耐磨材料的选择磨头端衬板磨损机理及耐磨材料的选择
以前采用高锰钢，由于所受冲击不足以充分使其产生加工硬化，硬度仅能达到HB350左右，受物料切削冲刷磨损严重，使用寿命低。 如果选择中碳多元合金钢衬板，硬度HRC46~50，冲击韧性ak15J/cm2,使用寿命可比高锰钢提高一倍.
3米以上大型磨机磨头端衬板在径向上分2~4块，可选择高铬铸钢，高铬铸铁类耐磨材料，使用寿命可比高锰钢提高3~4倍。
3.1.4 隔仓板耐磨材料的选择
粗磨仓粉磨达到一定粒度的物料是通过隔仓板篦缝到细磨仓的，物料对隔仓板篦缝进行挤压冲刷磨损。球和物料对隔仓板进行侧冲击凿削磨损，并且隔仓板为悬臂梁式安装，受力情况恶劣。 因此要求材料韧性要好，冲击韧性ak>25J/cm2。硬度HRC45~50。
隔仓板应选择中碳铬钼镍合金钢及类似合金钢材料。
3.1.5 出料篦板磨损机理及耐磨材料的选择
出料篦板在磨机的出口，主要受小球或钢段的挤压切削磨损。 因此以硬度为主选择材料，可选择各类高碳合金钢、 高韧性抗磨球墨铸铁等。 硬度HRC50~55、冲击韧性ak8~10J/cm2。
3.1.6 磨球的选择
磨机粗磨仓应选择高铬球，细磨仓可选择低铬球。
3.2立磨耐磨材料的选择
立磨磨辊为犁削磨损，变形疲劳磨损和材料脆性相的断裂，其中以犁削磨损为主。 因此磨辊材料必须具有高硬度，以抵抗物料的犁削，实践证明材料的硬度大于HRC70，才能保证一定的使用寿命。 其次材料要有足够的韧性，保证工作时不断裂，总之要有良好的强韧性与高硬度的匹配。
材料金相组织应为马氏体加合金碳化物，国外采用镍硬8号铸铁，硬度HRC62左右，可满足使用要求。由于镍为稀贵金属， 我国多采用铬20型高铬铸铁，采用半金属型铸造， 经过高温淬火和中温回火热处理，硬度可达HRC62以上，使用寿命为8000小时左右。
磨盘衬板磨损机理与磨辊相近，承受挤压力，以犁削为主，并受小能量多次冲击负荷，需要高硬度与一定韧性的耐磨材料。由于磨盘衬板较薄，热处理容易淬硬，一般采用铬15型高铬铸铁。
3.3 辊压机耐磨材料的选择
目前辊面材料选择有三种类型：
表面耐磨层堆焊
分整体式磨辊表面堆焊和镶套式表面堆焊
镶块式辊套
焊硬质合金钉柱
国内近年来堆焊技术发展迅速，各厂都有一套独特的堆焊方法，如某厂对磨辊的修复。采用明弧和埋弧的复合堆焊方法, 采用三种堆焊材料。
过渡层： 起隔离母材与硬面堆焊材料的作用，它具有与母材的相溶性，又能缓解及抵抗料饼给予磨辊高强度低合金钢的高压力。
硬度层堆焊材料： 其作用在于抵抗料饼的压力，又能阻止耐磨堆焊层的裂纹扩展，材料为具有一定硬度、耐高温、抗疲劳性能的高强度合金。
3.4 破碎机
大型颚式破碎机颚板(40kg以上大型破碎机锤头(50kg以上)，应选择标准高锰钢，加铬铂合金化高锰钢或超高锰钢;②中小型破碎机颗板、20kg以下锤头选用低碳中合金钢、高韧性高铬铸件;
四 耐磨材料制造的要求
耐磨材料的选择与应用耐磨材料种类繁多，可满足各种工况的需要。关键是制造厂如何生产出内在、外观质量的优良的产品。近年来学术界、企业家认识到，生产优质产品须有良好的设备、完善的检测手段。目前我国多数厂家采用冲天炉和中频炉双联法生产，少数厂采用电弧炉生产，应用炉外精炼和连铸的更少，造成金属液冶金质量、纯净度差，去气、去夹杂不理想。国内大多采用手工造型，湿型铸造，效率低，铸件缺陷多，造成耐磨件早期损坏。热处理多采用燃料加热，热处理质量差，铸件性能不稳定。我国耐磨材料生产厂有数百家，多为中、小厂，检测手段不全，有的甚至成分分析都不能保证;力学性能更很少检测。
1提高冶金质量
我国耐磨件生产企业使用感应炉居多，用电弧炉的较少，拥有精炼设备的甚少。这是由于大多数生产企业注重材料的配方和热处理方法，把熔炼看成只是简单的化钢方法，其结果造成了钢液洁净度低，磷、硫等杂质偏高，导致不良结晶组织遗传到铸件中，最终造成铸件品质的先天不足。目前，提高冶金质量的途径，主要是推广电弧炉熔炼或配以炉外精炼。而电渣技术是精炼技术中最成熟、最可靠的方法，也是一种投资少、见效快精炼。而电渣技术是精炼技术中最成熟、最可靠的方法。
2深入研究与积极推广耐磨材料的加工工艺
目前，我国在耐磨材料的成分设计、组织优化设计、力学性能、耐磨性能以及磨损机理等研究领域，已达到国际先进水平，但在加工工艺方面还有较大差距。现今大多数耐磨件的生产，手工湿砂型铸造较多，生产效率低，内在质量不易控制，表面质量差，其结果表现在铸件变形量大，尺寸精度低。因此，应积极推广先进的铸造工艺加:失模铸造、金属型覆膜砂铸造、自硬树脂工艺、离心铸造等;积极探索新型的加工工艺，如:定向凝固技术、快速凝固技术以及微重力铸造工艺的材料，消除严重影响钢材强韧性的偏析现象，以及溶液度比通常大的多过饱和固溶液，最终显著提高耐磨材料的强韧性。另外一些加工工艺也是目前研究领域的热点，如:铸渗技术和cPM粉末冶金技术等。
3.合理的结构设计弥补材质的韧性不足
任何一种耐磨材料，其硬度与韧性都是相互矛盾的，硬度提高到一定值以后，韧性就很难达到理想指标，例如:锤头的结构形状，就成了决定性因素。锤头结构形状设计的合理，就可以在低韧性条件下，尽可能提高材质硬度，以提高锤头的耐磨性;锤头结构形状设计不合理，必须牺牲硬度来提高韧性，以确保其使用可靠性，则锤头的耐磨性就会大大降低。因此，合理的结构设计可弥补材质的韧性不足。
4．计算机模拟技术
自前已证明合金化及控制冷却对子改善钢的强韧性有很大作用。但在合金元素的种类滋量以及冷却参数的选择方面，需要大量的分析。利用计算机技术，根据材料所需性能而确定组织，从而确定其成分以及控制冷却的参数，可大量的缩短产品开发的周期，达到最优化的设计，如:可开发凝固模拟技术，利用金属物理学、晶体结构学、量子力学、热力学等计算合金的结构预测组织和力学性能。
5．建立严格的材料检验与检测制度
要提高耐磨材料在市场中的竞争能力，就必须生产出内在和外观均优良的耐磨产品。近年来，学术界和企业界都认识到，只有具备良好的设备与完善的检测手段，才能生产出优质的产品。因此，必须建立严格的质量管理制度，从原料入厂到熔炼、加土工艺均需要严格遵守，完善和健全测量仪器、成分分析、力学性能测试、探伤等检测设备，建立完善的质量保证体系、从而才能保证产品在市场中竞争能力。 | 
