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耐磨衬板广泛应用于矿山、机械、煤炭、电力等行业,是重要的耐磨件。因其受煤块、物料等的冲击和磨粒磨损,每年衬板消耗量很大。而原有的高锰钢耐磨材料已不能满足工况要求,本课题在分析对比国内外现有工况条件下使用的耐磨衬板在成分、组织等方面的差异基础上,自行设计开发了针对冲击工况的低合金耐磨衬板。通过合理设计成分及热处理工艺,得到显微组织为下贝氏体及马氏体,强韧性配合较优良的低合金耐磨衬板,以期取得良好的社会效益和经济效益。本课题采用金相组织观察、SEM、XRD、电子探针等分析测试手段分析对比国内外及自制共8种耐磨衬板在成分和组织上的不同。并通过显微硬度计FM-700/SVDM42和MLS-225型湿砂橡胶轮式磨损试验机进行了硬度和耐磨性的性能测试实验,对比了各衬板的耐磨性能,分析探讨了磨粒磨损的机理,并对材料的磨粒磨损磨损量进行了理论上的估算。研究结果表明:国产耐磨衬板主要为高合金堆焊材料,经检测其硬度值很高,但组织不均匀,影响了其耐磨性的提高,实际应用证明其并不适用于冲击磨损工况。国外耐磨衬板则为低合金整板,其硬度值低于国内衬板,也有HV600左右,主要组织为马氏体基体+贝氏体,组织及硬度分布均匀。在实际工况应用中发现,国外衬板耐冲击磨损性能良好,使用寿命更长且其生产成本更低。对比反思国内外衬板不同的设计理念及其工况使用状况,本课题自行设计了一种新型耐磨衬板。首先进行成分的设计和制定较优的热处理工艺,选用较低含量的铬、锰、硅等合金成分,经过熔炼得到铸钢件,采用等温淬火+淬火双液淬火热处理工艺,并进行一次低温回火细化组织、消除残余应力,最终得到低合金贝氏体-马氏体(B/M)耐磨钢板。经组织和性能测试知,其组织为下贝氏体+马氏体并有少量的残余奥氏体,组织较致密均匀,强韧性配合优良;测试其硬度平均值为HRV650,硬度分布均匀,夹杂物较少。