1、 中文 3930字， 3125单词 ,17200英文字符 出处： Chenje T W, Simbi D J, Navara E. Relationship between microstructure, hardness, impact toughness and wear performance of selected grinding media for mineral ore milling operationsJ. Materials & design, 2004, 25(1): 11-18. 矿石研磨操作中 选择 的研磨介质 的 显微 结构 、硬度 、 冲击韧性和 磨损 行为的关系
2、 摘要 通过 实验室的研磨实验 ，研究 了 5种 已选 工业研磨 球的微观 、力学性能和 磨损 行为的 关系。结果表明，随着碳含量的增加，研磨介质的硬度和耐磨性得到了一定的 升高 ，反映了从钢中的全珠光体组织到在铸铁的珠光体中 析出 硬质碳化物和残余奥氏体的过渡。 冲击 实验结果表明热处理后显著改 善了中铬铸铁的冲击韧性。这是由于连续网状碳化物敏感性裂纹中断，脱离 含珠光体和残余奥氏体的围绕着 硬质 的离散化合物。热处理条件下的铬铸铁球具有所需的组织 -力学性能 -磨损性能的组合。 从 经济因素和生产条件特别是在矿石研磨过程 的角度上 ，支持非合金白口铁的使用。 1. 引言 上世纪下半叶矿业规
3、模的扩大，特别是 大直径磨球机的引进通常是 提高产品质量和研磨剂效果的主要原因。大部分研究是针对现有的材料和高锰钢 的选定，由于它 能够 抵抗严重磨损，如经过大直径磨球磨损等，高锰钢成为许多早期 实验的研究重点。具有 原始 硬度的钢（约 200BHN）对于生产来说很昂贵。在同一时间脱颖而出的高铬铸铁，仍然选择 水泥 一类 较 软的研磨介质。它们的使用已经 发展 到包括采矿业的内衬材料的生产。 今天大多 以 马氏体低合金钢 作为工业 研磨介质 ， 可以选择锻造和铸造的等级。这些钢的主要优点是它们对于大多数磨损条件的适应性，和应对磨损率容易接受的成本。 由于 平均耐磨性和 冲击韧性不足，全世界几乎
4、停止了用于现代化大直径磨球的非合金白口铸铁的生产， 但 在包括津巴布韦的一些国家 非合金 白口铸铁 仍 然是最受欢迎的研磨介质。 目前市场上宽量程的 磨球，很难达到 用户 需要的 成本低、性能高的要求 。相同条件下，这些磨球的组合 性能并不良好 。因此，成本价格的使用优于成本效益，研磨介质的选择标准普遍导致研磨剂的高成本。本次调查的目的是比较在相同的条件下，不同材料的相对性能。 、 Table 1 Chemical composition of selected grinding media (wt.%) Type of ball C Mn Si Cr S P Low alloy steel
5、0.50 1.07 0.43 1.15 0.02 0.02 Eutectoid steel 0.85 0.65 0.69 -0.15 0.01 0.01 Medium chromium cast iron 3.00 0.57 0.61 17.81 0.04 0.02 Un alloyed cast iron 3.00 0.55 0.62 0.58 0.02 0.02 Cast semi-steel 2.18 0.68 0.87 -0.15 0.02 0.02 2. 实验方法 2.1 实验材料 本次实验使用的材料 是 五种类型的磨球， 其 名称和化学成分列于表 1。直径为 60mm磨球是在 40
6、0kg感应炉和砂型铸造中生产的。 对 共析钢，铸造半钢和中铬铸铁的磨球进一步进行热处理，分别加热到 750、 850、 1050，保温 3h后 空冷。 2.2 金相 组织分析 从 不同工艺下的实验钢 切下金相 试样 ， 抛光 后 用 3%的硝酸酒精溶液腐蚀，在光学显微镜下观察微观结构 并拍下 显微照片 ， 图像分析仪测定铸钢和中铬铸铁试样 和 非合金铸铁中碳化物的体积分数，。 2.3 冲击 实验 在表 1描述的每 种 类型的磨球中随机抽取三个球作为 冲击 试验的试样，磨球从 6m的高度落在锰钢砧上。记录并计算出使每个试验磨球断裂所需下落的次数。观察和记录铸态和热处理试样 的 剥落和散裂程度。 2.4 硬度 测试 实验 磨球 的硬度用 “ C”级罗克韦尔硬度仪 进行测量，将 30kg和 10kg作为主要 载荷 和次要载荷 。 2.5 磨损试验 评估研磨介质磨损行为 的磨损试验在一批 0.45m 0.45m的磨球上进行。分别使用 21kg和 30kg的磨球 。 每个实验球被长 25mm宽 3mm的不同取向的浅槽标记（用于
