球磨机钢球的选材要求

导读:单一珠光体硬度低、磨耗高，基本上已被淘汰；单一奥氏体组织材料以高锰钢为代表，虽然硬度低、但在高冲击磨损作用下会发生加工硬化而达到较高的表面硬度，因此在高冲击工况条件下也可以获得较好的耐磨性，但在冲击强度不足以使表面充分加工硬化时并不耐磨，这已为工程实践结果所证实。

球磨机钢球的选材要求 球磨机钢球的选材原则如下： 科学性、先进性、经济性是钢球选材必须遵守的原则。

在具体选材时必须考虑到其实际工况条件，如被研磨物料的机械物理性能（如硬度、湿度、温度）、磨煤机的特性、磨耗及综合成本，以期取得最佳的经济效益。

对球磨机钢球材质有如下要求： 1、应具有较高的硬度和耐磨性，以抵抗被物料的切削、凿削磨损。

2、应具有良好的强韧性（塑性）配合，以抵抗疲劳磨损。

3、应具有良好的淬透性，以保证钢球内外硬度的均匀性，获得较高的平均体积硬度和稳定的磨损。

具体的来讲，对球磨机钢球的材料有如下要求： 1、组织要求 球磨机钢球材料的性能通过合适的组织来实现，对于常用的钢球材料组织有以下几种类型： 1）单一组织 钢铁耐磨材料常见的单一组织有马氏体（M）、贝氏体（B）、珠光体（P）和奥氏体（A），它们的耐磨性都随硬度增加而增加，奥氏体、贝氏体组织耐磨性优于珠光体和马氏体。

此外，各种组织中合金含量、含碳量不同，其耐磨性也会有较大变化。

在实际生产中，由于马氏体组织硬度一般较高，具有较好的耐磨性且容易获得，使用较多。

在相同硬度水平下，贝氏体组织则比马氏体组织具有更高的耐磨性。

因此，如何获得贝氏体组织成为目前钢铁耐磨材料的焦点。

单一珠光体硬度低、磨耗高，基本上已被淘汰；单一奥氏体组织材料以高锰钢为代表，虽然硬度低、但在高冲击磨损作用下会发生加工硬化而达到较高的表面硬度，因此在高冲击工况条件下也可以获得较好的耐磨性，但在冲击强度不足以使表面充分加工硬化时并不耐磨，这已为工程实践结果所证实。

2）复相组织 获得复相组织的目的是为了改善材料韧性、取得良好的强韧性配合，获得单一组织无法获得的高耐磨性。

如马氏体+贝氏体组织，它们比单相马氏体韧性好，比单相贝氏体硬度高，从而其耐磨性较好。

虽然从抗腐蚀性的角度来看，复相组织增加了相界面、相与相之间有电位差异会促进电化学腐蚀，导致在有腐蚀的工况条件下的耐磨性降低，但获得性能优良的贝氏体+马氏体复相组织仍有利于工件寿命的提高。

3）基体+碳化物 “基体+碳化物”型组织通常有较好的耐磨性，这是因为碳化物有较高的硬度，它分布于基体中可以起支撑作用，阻挡磨粒的刺入或切削。

此类材料要作为有用的耐磨材料还必须满足以下条件： ①在提高材料整体硬度时，必须考虑在组织变化允许的情况下尽可能减少基体和碳化物的硬度差。

根据此原则，基体组织应以硬度较高的马氏体、贝氏体或它们的复合组织为宜。

珠光体硬度较低，“珠光体+碳化物”型的高碳钢、高碳合金钢、普通白口铁等材料磨耗大，易破碎，基本上已经被淘汰。

但组织较细的屈氏体有较高的硬度与良好韧性的配合，可以作为一种好的基体。

②在保证材料高硬度的同时，必须考虑改善韧性。

“基体+碳化物”型材料一般韧性较差，主要是由于存在碳化物的缘故。

因而控制碳化物的形状、数量、分布和种类是改善材料韧性的主要手段。

4）基体+碳化物+ 石墨 基体一般为马氏体或贝氏体，石墨为球形，材料有较高的硬度。

许多试验表明，球形石墨的引入可提高耐磨性和韧性。

保存一定量的共晶碳化物可维持材料的高耐磨性能，但当对韧性要求更重要时，也可以不要共晶碳化物，碳完全以石墨形态存在。

2、性能要求 1）较高的硬度 硬度在一定的程度上反映了材料的耐磨性。

一般而言，在其它条件一致的情况下，材料的硬度越高，耐磨性越好。

但硬度的提高易导致材料在磨损过程中产生疲劳裂纹、宏观剥落，使得耐磨性下降。

但若能保证材料同时具有良好的韧性，防止疲劳、剥落等失效的发生，则仍是硬度越高越耐磨。

此外，对于钢而言，硬度与强度之间存在一定的对应关系，硬度越高，钢的屈服强度、抗拉强度越高，不易发生塑性流变。

故对于耐磨负而言，应具有较高的硬度，通常硬度在HRC45以上较为合适。

但需要注意的是，钢铁的硬度和韧性是一对相互矛盾的性质，通常是硬度高则韧性差，当硬度超过HRC60以后，材料的韧性下降很快，在使用过程中容易发生断裂、脆性剥落等失效，使得其耐磨性和安全性大大下降。

2）良好的韧性 韧性是一项很重要的性能指标，决定了其使用寿命。

韧性好，一方面可以防止工作出现宏观断裂等宏观失效，另一方面也使得材料由断裂机理引起的材料损失得到抑制。

工件的冲击韧性值应根据具体的工况提出要求。

对于球磨机钢球而言，一方面物料在球磨机钢球与衬板间有缓冲作用，钢球与衬板之间的直接碰撞几乎不会发生；但另一方面球磨机钢球与物料，钢球与钢球之间反复发生碰撞，受到冲击后有可能产生较大的应力集中，产生宏观断裂，特别是在球磨机钢球本身存在制造缺陷，存在较大的热处理应力和变形时容易发 生。

3）优良的淬透性 钢的淬透性是指钢在淬火时获得淬硬层（也称淬透层）深度的能力，也就是奥氏体化后的钢在淬火后获得马氏体的能力。

其大小通常用规定条件下淬硬层的深度表示。

淬硬层越深，表明其淬透性越好，一般规定由工件表面到半马氏体区（即马氏体和珠光体型组织各占50%的区域）的尝试作为淬硬层深度。

实际应用中，这一性能往往作为衡量在淬火后组织均匀的指标。

对球磨机钢球磨损工况条件下的耐磨件而言，为保证其整体组织均为理想组织，良好的淬透性十分重要。

3、经济性和工业生产可行性 这主要应考虑到两方面的因素。

一方面，球磨机钢球在满足使用工况条件的情况下，应尽量降低其生产成本，防止过度追求材质高性能；另一方面，还要考虑到钢球制造工艺的可行性和经济性。

转载请注明来源于郑州有限公司：https://www.flowerba.com/。

球磨机钢球材质对选矿会有什么影响

球磨机钢球材质对选矿会有什么影响 山川在这里为大家说一下钢球的材质对球磨机选矿会造成什么样的影响，欢迎您再次访问球磨机站，如果你对我们的文章感兴趣，可以收藏本站。

钢球在磨矿过程中自身也遭矿石磨损，被磨成铁粉或铁片留在矿浆中。

这个量虽然不大，按我国目前水平，磨一吨矿耗球https://www.flowerba.com/左右，但对后续的有上结作业是有影响的。

如果磨矿产品下一步是用酸处理的化工过程，则磨矿产品中的铁粉将首先消耗硫酸。

使酸耗升高。

正由于这个原因，南非及北美的一些铀矿或金矿中常采用砾磨机磨矿，目的就是为了减少铁质对后面湿法化工过程的影响。

在实验室中为了减少铁质对产品的影响而采用磁球磨矿。

这些已是选矿工程技术人员的共知了。

而磨矿中铁质对选矿的影响则会往往会被忽视。

近年来的许多研究表明，磨矿中磨损下来的铁粉快氧化而消耗矿浆中的氧，同时导致矿浆和矿物表面电位的变化，进而影响浮选行为。

有的研究指出，湿式磨矿时，矿物和钢球之间电化学相互作用，磨损的抑制了矿物的天然可浮性，浮选时要消耗较多的捕收剂。

在研磨和未研磨条件下，矿物与磨矿介质间的两电极或三电极组合产生的电流作用与矿物的可浮性有密切关系。

在未研磨时，电化学作用产生氢氧化铁覆盖层降低了矿物的可浮性。

在研磨条件下，磨矿介质产生的金属碎片与矿物之间的相互作用以地矿物的抑制起主要作用，对磁黄铁矿这种作用尤为显著。

当磨矿介质与硫化矿相接触时，形成了伽伐尼电流，由于磨矿介质与硫化矿开路电位的不同会发生氧化还原反应。

这种伽伐尼反应可通过混合电位原理控制，具有较低开路电位的物料充当阳极并受到表面氧化作用，因此硫化矿分选的选择性可能提高或降低。

硫化矿的机械—化学反应会降低分选的选择性，最后指出硫化物的分选选择性可通过选择适宜的磨矿介质和条件来实现。

为了减少钢球的铁质对选矿工艺影响，科研人员多半从选择抗腐蚀材料制造磨球。

现在南美地区广泛使用铸造高铬钢球（含C2%~3%，Cr12%~25%），这种钢球的磨损速度比普通钢球75%~80%。

文章中用磨矿试验、扫描电镜结构分析和电化学测量法测量腐蚀电流，研究了这种钢球的抗腐蚀机理。

结果表明，这种钢球具有碳化结构与马氏体结构，硬度大，耐磨蚀，同时含铬高而不易腐蚀。

这种特点使它有很强的耐磨能力。

磨矿介质的磨损行为与介质的化学组成、硬度、相结构和矿浆的腐蚀/磨蚀特性有关。

已有的研究表明，马氏体结构的钢球硬度大，这种结构的高碳钢球磨损较小。

而在高铬钢球中，单一马氏体结构的磨损大于马氏体与铁素体两者共存的结构。

文章中报道用热处理工艺制造三种结构类型的钢球：马氏体球、铁素体球、马氏体+铁互体球。

通过试验、电化学测量、浮选，发现具有马氏体和铁素体结构的高铬球磨损小的原因是：马氏体结构硬度大、耐磨蚀和耐冲击，铁素体和高铬含量易形成钝化层，使磨蚀磨损减少。

高铬球具有耐腐蚀和耐磨的特性，但铬的价格并不低，且我国是个缺铬国家，这不是我国钢球发展的方向。

还有前面指出过的，不可忽视钢球密度的影响。

铬金属的密度/cm3，镍金属密度/cm3，故高铬球的密度比锻钢球明显偏低，而硬镍合金钢球的密度与锻钢球相当，所以使用高铬球会导致生产率降低，而用硬镍合金钢球不会降低生产率。

这个问题值得在生产中观察研究及证实。

我们还可以从其它方向寻找耐磨腐蚀材料来制造钢球。

添加铜有助于降低湿磨中的磨蚀速率。

而前面提的在理镍合金钢球也有高硬度，耐高温及 耐腐蚀的性能，也是理想的耐磨球。

目前我国还无硬镍合金钢球及衬板的生产，笔者正在作开发研究，以结束我国无硬镍合金钢球及衬板的状况。

过去镍产量少，价格昂贵，镍金属作为战略物资控制使用，不具备发展硬镍合金钢球及衬板的条件。

但目前情况大大改变，镍产量大增，世界上形成供大于球，镍金属价大跌，要求寻找新的镍金属消费渠道。

而且，我国第二大镍矿—元江镍矿为硅酸镍矿，生产金属镍或氧化镍均不可行，而生产镍铁则可行，且生产出的镍铁正在寻找销路。

用镍铁生产硬镍合金钢球及衬板应该是我国发展耐磨耐腐蚀钢球的一个重要方向。

有需要购买球磨机、石料生产线、砂石生产线的用户，欢迎致电洽谈业务。

。

球磨机钢球材质质量及硬度对细磨的影响

球磨机钢球材质质量及硬度对细磨的影响 这里我们说一下球磨机细磨指标受很多因素的影响，钢球材质质量及硬度是其中较重要的因素。

对金属介质的材质如钢、铸铁等来讲，表征它们质量的参数很多。

对金属介质的材质如钢、铸铁等来讲，表征它们质量的参数很多，机械性能、弹性及塑性变形等指标都会影响到细磨过程，其中球磨机钢球的机械性能又包括强度、硬度、塑性、韧性、疲劳及耐磨性等。

考虑介质在球磨机中的磨损以塑变磨损及切削磨损为主，以疲劳磨损及腐蚀为辅，所以要求磨矿介质要具备高的韧性，高的抗冲击疲劳能力，在此基础上具有合适的硬度。

而表征以上特征的介质主要有冲击韧性及硬度两种。

球磨机细磨过程介质主要以磨剥作用破碎矿石，但其冲击作用也是不可忽视的。

介质在冲击载荷下测试的性能指标即冲击韧性是体现材质质量的重要指标。

它是在冲击截荷作用下，材质抵抗变形和断裂的能力，对材料内部缺陷、显微组织的变化很敏感。

因此常用来反映经热加工和热处理后介质材质好坏的有，如夹杂物、回火脆性、纤维组织分布、淬火过热等。

球磨机钢球的硬度则是材料抵抗另一物体对它压入的能力。

其最常用的测定法有三种：布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度，细磨介质材质的硬度常用前两种来表示。

硬度应用十分广泛，因为不仅可以通过材料的硬度估计抗拉强度，而且还可以判定材料的耐磨性能，一般硬度高的材料耐磨性也好。

由于球磨机细磨所需磨碎的矿粒强度及硬度均较高，因此要求细磨介质也要有高的硬度，以提高介质的耐磨性。

但一般情况下硬度高则冲击韧性降低，那么介质硬度过高就不可避免地 造成细磨过程中介质破碎率的上升，所以细磨过程中冲击韧性与硬度应能够达到最佳匹配，以使细磨指标良好。

除以上要求外，由于球磨机磨矿过程中矿浆一般为碱性，腐蚀磨损也是介质消耗的一个因素，因此要求材质具有一定的抗腐蚀性能等，可加入合金元素来实现。

岩矿类介质的质量及硬度比金属介质差，破碎能力也较金属介质弱。

但由于岩矿类介质的破碎力小，能量密度小，因此在破碎过程中容易发生选择性磨碎现象，有利于提高矿物单体解离度。

非金属介质具有较高的硬度，但密度小，破碎过程中携带的能量密度小，故细磨效果不如金属介质。

因此非金属介质的脆性大，在球磨机磨矿过程中的磨损及破碎率均较高，磨矿介质消耗较大。

信息出自球磨机站 。