矿山机械关键部件耐磨材料的性能优化

摘要

文章分析了高锰钢、低合金钢以及高铬铸铁三类传统耐磨材料的组织特征和力学性能，明确了其各自的适用场景及固有局限性。基于矿山机械关键部件的实际磨损机理，设计了以高碳、高铬为核心成分并添加适量钼元素的合金体系。通过电弧炉熔炼、金属模铸造及多阶段热处理工艺协同作用，获得了马氏体基体与均匀弥散分布M7C3碳化物的优化微观组织结构。显微硬度测试结果显示，M7C3硬质相碳化物的硬度显著高于基体，形成了合理的硬度梯度，该结构特征有利于提升材料的耐磨性能与抗裂能力。宏观性能测试结果显示，优化后的材料硬度提升至62 HRC，冲击韧性达到18J/cm~2，磨损率相较于基准材料降低约30%，实现了硬度与韧性的协同提升。