高锰钢(ZGMn13)作为一种良好的耐磨材料,具有较高的耐冲击性能和加工硬化能力,被广泛地应用于冶金、矿山、建筑和电力工业等领域。在我国,冶金矿山所用的湿式球磨机衬板就一直采用高锰钢。在强酸碱矿浆的腐蚀环境下,高锰钢衬板不仅受到矿石和磨球的冲击磨损,还不断地受到矿浆的腐蚀磨损。
由于高锰钢只在充分挤压、冲击的条件下才能发挥其固有特性——加工硬化,硬度不断提高。但在小能量的多次冲击下,高锰钢得不到充分的加工硬化,耐磨性就大打折扣。除此之外,高锰钢的屈服强度比较低,在使用过程中极易产生塑性变形。考虑到湿式球磨机衬板的服役条件和失效原因,必须设法提高衬板材料的强度、韧性、耐磨性和耐蚀性,才能保证衬板在运行中不变形不断裂,延长其使用寿命。为此,通过调整碳、锰的含量,增加微量元素,对高锰钢衬板材质进行改性,并利用MLD-10型冲击磨损试验机模拟实际工矿条件,在1.2和2.0J的低冲击功下对其冲击腐蚀磨损行为进行研究,冲击频率为200次/min。
结果显示,冲击功对材料的冲击腐蚀磨损机理有重要的影响。在模拟实际工况条件下,当冲击功为1.2J时,0.08%RE改性高锰钢的冲击腐蚀磨损机理为轻微的微观犁皱和二次显微切削,没有明显的腐蚀磨损;当冲击功为2.0J时,0.08%RE改性高锰钢的冲击腐蚀磨损机理为挤出棱加工硬化造成的材料剥落,有明显的腐蚀磨损。0.08%RE的改性高锰钢在低冲击功下具有优异的耐冲击腐蚀磨损性能,是一种优良的冶金矿山用湿式球磨机衬板用钢。(榕霖)