ZG5OSiMnCiCuRE耐磨鋼是針對中小型球磨機襯板在濕式腐蝕磨損工況條件下而研制的一種新型耐磨材料。該研究通過合金化、變質(zhì)處理和熱處理，使鋼獲得良好的淬透性、淬硬性和力學(xué)性能，從而滿足濕式球磨機襯板的使用要求。
(1) ZG5OSiMnCrCuRE耐磨鋼的化學(xué)成分ZG5OSiMnCrCuRE鋼襯板的化學(xué)成分。
(2)熱處理工藝經(jīng)反復(fù)試驗發(fā)現(xiàn)，ZG5OSiMnCrCuRE耐磨鋼襯板經(jīng)高溫淬火加低溫回火后，再經(jīng)一次常溫淬火加低溫回火后，襯板具有較理想的性能。所以采用的熱處理工藝為:650℃均熱后升至(0000C，保溫2h淬火，200℃回火。然后再進行一次常溫?zé)崽幚?，即加熱?500C均熱后升至8200C再保溫2h油淬， 2300C回火。
采用上述工藝，先進行一次高溫淬火，可使合金元素充分?jǐn)U散和均勻化，使一些微量元素溶于奧氏體中。這種鋼的馬氏體組織在低溫回火時有一韌性極大值，可利用提高奧氏體化溫度的辦法使韌性極大值再增高。由于未溶第二相質(zhì)點的數(shù)量、大小和形狀都影響馬氏體的韌性，所以提高奧氏體化溫度，第二相質(zhì)點能減少，顯然對提高淬火馬氏體的強韌性有利。但是由于錳的存在，使鋼的過熱傾向嚴(yán)重，奧氏體晶粒在高溫下易于長大，所以淬火后得到粗大的馬氏體組織，這不利于綜合力學(xué)性能的提高。因此，再采用二次油淬，可使粗大馬氏體明顯減少，這對強度和韌性是有利的。在實際生產(chǎn)中，選用10--20號機械油為淬火油，油池用活動進料口，實行快封閉阻止空氣對流的原則。為了有效控制低溫回火溫度，采用了低溫井式回火爐。據(jù)測定，該材料的A c3點約為780.7900C。二次加熱淬火溫度為8200C，由于出爐和預(yù)冷，實際淬火溫度為790 -- 8000C，為下臨界淬火。事實證明，經(jīng)上述處理的襯板，強度和韌性配合較好。
(3) ZG5OSiMoCrCuRE耐磨鋼的性能ZG5OSiMoCrCuRE鋼襯板的主要性。磨損試驗是在ML-10型磨料磨損試驗機上進行的。試驗機轉(zhuǎn)速 n = 60r/min，載荷為2.7kg，環(huán)境溫度為240C，磨料為0.050mm (300目)碳化硅砂紙，重量測定用1/10000光學(xué)分析天平，試樣磨損面直徑d=3mmo aK值的側(cè)定用的是無缺口試樣。 從表6一30可見，ZG50SiMnCrCuRE襯板的硬度為高錳鋼的2.5倍以上 (ZGMn 13的為21.5HRC);強度是高錳鋼的1.8倍以上(ZGMnI3的。b為 62OMPa );盡管沖擊韌度比高錳鋼低得多.但并不影響襯板的使用效果。
(4) ZG5OSiMnCrCuRE耐磨鋼襯板的裝機試驗在河南某金礦試驗，每運行 1000h, ZGMn13襯板磨耗8一9mm; ZG5OSiMnCrCuRE襯板磨耗3一4mm。在河南另一金礦試驗，ZGMn13襯板壽命為3一4個月;ZG50SiMnCrCuRE襯板的壽命可達(dá)9-11個月，提高2倍左右。
4.ZG50SiMnCr2Mo耐磨鋼
ZG5OSiMnCr2Mo耐磨鋼也是針對錘式破碎機錘頭而研制的一種具有良好耐磨性的耐磨材料，它適用于生產(chǎn)中小型錘式破碎機錘頭。
(1) ZG5OSiMnCr2Mo耐磨鋼的化學(xué)成分經(jīng)多次試驗，確定 ZG5OSiMnCr2Mo耐磨鋼錘頭的化學(xué)成分。
(2)熔煉及鑄造工藝鋼液在0.5t中頻感應(yīng)爐熔煉，采用酸性爐襯，按設(shè)計的化學(xué)成分嚴(yán)格配料，確保鋼液質(zhì)量。在不產(chǎn)生冷隔的前提下，盡量采用較低溫度澆注，通過對錘頭失效的分析，確定造型工藝為采用普通砂型鑄造。考慮鋼中含有較多的合金元素，凝固收縮較大，不能采用同時凝固。用順序凝固，一箱放4個錘頭，中間用大澆口，既作澆口，又作冒口，以獲得錘頭工作區(qū)部位致密的鑄態(tài)組織。
(3) ZG5OSiMnCr2Mo耐磨鋼的熱處理工藝為了獲得足夠的耐磨性，發(fā)揮合金元素的作用，對產(chǎn)品進行淬火+回火熱處理。首先對同一批錘頭分別進行風(fēng)淬和水淬，發(fā)現(xiàn)水淬的錘頭，即使經(jīng)過回火處理，其韌性很低，而且大部分出現(xiàn)顯微裂紋，而風(fēng)淬未出現(xiàn)裂縫，經(jīng)回火處理韌性也較好，因而錘頭的淬火確定為風(fēng)淬。當(dāng)錘頭風(fēng)淬溫度820℃時，硬度為42HRC,溫度提高到920℃時硬度為 53HRC，而淬火溫度升到9700C時硬度反而下降至48HRC。因而選定9200C為合適的淬火溫度。
為了測定材料的抗回火穩(wěn)定性，實現(xiàn)硬度與韌性的最佳匹配，對9200C淬火的試樣進行不同溫度的回火?；鼗饻囟葹?000C時.硬度、韌性變化不大?；鼗饻囟壬?500C時，雖然硬度略有降低，但韌性升高較多，而回火溫度升至3000C 時.韌性增幅較小。因而確定ZG50SiMnCr2M。耐磨鋼錘頭的熱處理工藝為: 9200C X 2.5h風(fēng)淬+ 2500C X 3h回火。
(4) ZG5OSiMnCr2Mo耐磨鋼錘頭使用效果對比ZG5OSiMnCr2Mo耐磨鋼錘頭使用效果對比見表6一32。從表6一32可知，所研制的ZG5OSiMnCr2Mo耐磨鋼錘頭，在相同的工況條件下其使用壽命為高錳鋼的1.69倍。該鋼種的合金元素含量較低，成本也相應(yīng)比高錳鋼低，因此，表現(xiàn)出了優(yōu)良的性能價格比?？梢姡肸G5OSiMnCr2Mo耐磨鋼代替高錳鋼生產(chǎn)錘式破碎機錘頭是可行的。 ZG50SiMnCr2Mo耐磨鋼錘頭的成功研制，在生產(chǎn)上產(chǎn)生了較可觀的經(jīng)濟效益，年創(chuàng)效益可超過數(shù)拾萬元。