1、概述
由于高锰钢( Mn13)耐磨，冲击韧性高而广泛用于选矿球磨机衬板易损件。目前，国内外研究应用表明，在高锰钢件中添加强碳化物形成元素，使高锰钢合金化及采用弥散硬化热处理新工艺，是提高其耐磨性的有效途径。但是加入合金元素，势必增加生产成本，复杂的弥散硬化热处理工艺在大生产中也难以控制，为此，采用了在高锰钢中添加成本相对较低的铬、稀土元素，产根据生产实际情况，制定了较为简便的弥散硬化热处理新工艺，从而研制出“GML”新材料。实现了提高4#球磨机衬板的耐磨性，降低选矿成本的目标。
2、衬板新材料的研制
研制新材料确定的化学元素成分见表1。
化学成分中碳与合金元素的配比为：
（1）影响高锰钢耐磨性的主要因素是碳元素与锰元素的合理配比。碳含量低，钢经热处理后，冲击硬度低，耐磨性较差，碳量过高，热处理后晶界极易形成粗大网状碳化物，致使钢的脆性增大，耐磨性也差。如果锰元素含量高，热处理后硬度高，成本也高。如果适当降低锰含量和碳含量，使锰碳比达到8～9的最佳配比，热处理后不仅硬度提高，耐磨性也可提高。
（3）合金元素钒、钛、铬、钼、稀土等，都是强碳化物形成元素，这些元素在高锰钢中形成的特殊碳化韧是提高钢耐磨性的关键，尤其是形成弥散状的碳化物显著提高钢的耐磨性，但由于钒、钛、钼都比较贵重，所以选择了又经济又能提高耐磨性的强碳化物元素，铬和稀土首选元素。如果当钢中的合金元素含量较低时，只能形成Fe
3C普通渗碳体，所以只有在锰铬元素与碳达到一定比值(约为1.8)时才能产生弥散状的特殊碳化物（Cr
7C
2或Cr
23 C
8等），从而可显著提高钢的耐磨性。
弥散硬化热处理工艺的确定。试制的4种弥散硬化热处理工艺模拟方案见表2。
模拟试验4种处理工艺方案后，机械性能和金相组织显示：2#型热处理弥散工艺：1080℃×4h水淬后，在350℃回火时效后，其碳化物在晶界以细颗粒和细针状均匀分布，界面成链状其碳化物达到弥散分布，从机械性能方面看，硬度也较高，冲击韧性也较高，比150℃回火时效工艺有较好的强度、硬度和韧性。450℃回火量效工艺其碳化物尽管也达到弥散分布，但晶界附近出现大块链网状碳化物，这样钢的脆性变大，对耐磨性是不利的。
3、新材料衬板的试用效果
1999年7月10日前试制出83件约重16t4#球磨机通体部新材料(Mn9Cr2Resi)衬板，并于1999年7月22日安装于选矿4#球磨机，易磨损的通体进粒端，历时10.5个月生产试用，于2000年6月9日磨损失效卸机，共处理磨选原矿75.9万t，与原型衬板(Mn13)处理磨选原矿49.8万t相比，其耐磨性提高34%，每付衬板可降低选矿衬板消耗费和节约设备维简费共8.58万元，全年可创效益92.3万元。
三门峡富通新能源科技有限公司除了销售球磨机外还销售破碎机、颚式破碎机、圆锥破碎机、颗粒机等机械设备。
