決定耐磨材料鋼球強(qiáng)硬度的因素主要就是其內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu)，而影響鋼球內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)的有兩個(gè)方面：一是熱處理工藝，二是材料的化學(xué)成分。下面來(lái)為大家介紹高鉻鋼球、中鉻鋼球和低鉻鋼球的組織結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分對(duì)其機(jī)械性能的影響。

一、高鉻鋼球

行業(yè)內(nèi)所謂的高鉻鋼球是指國(guó)標(biāo)牌號(hào)ZQCr12以上的所有牌號(hào)，規(guī)定鉻含量大于10%以上。鐵基合金奧氏體的含碳量為2.11%，在合金中加入大量中強(qiáng)碳化物元素鉻時(shí)，會(huì)降低奧氏體的含碳量。

高鉻鋼球的鉻含量≤10%時(shí)，除了一部分融入強(qiáng)化奧氏體外，還有較大一部分的鉻與碳和鐵形成特殊碳化物，當(dāng)鉻含量超過(guò)13%時(shí)就會(huì)出現(xiàn)另一種特殊碳化物（M23C6）。當(dāng)鉻含量小于6%時(shí)有近50%的鉻元素形成特殊碳化物，當(dāng)鉻含量大于10%時(shí)也只有60%的鉻元素形成特殊碳化物。

在高鉻鋼球中，鉻元素一部分融入奧氏體起到強(qiáng)化母相提高淬透性的作用，另一部分則與碳和鐵生成特殊碳化物。要想通過(guò)淬火得到高強(qiáng)硬度的馬氏體基體，就必須使鋼球加熱時(shí)的奧氏體具有一定的穩(wěn)定性。在正常淬火條件下，奧氏體的穩(wěn)定性決定著鑄件的淬透性，但同時(shí)在非冷處理的淬火條件下，奧氏體的穩(wěn)定性與殘余奧氏體量成正比例關(guān)系。適量殘余奧氏體的存在，一方面可以提高高鉻鋼球的抗沖擊韌性，另一方面可以提高鋼球的耐磨性。奧氏體由于顯著的加工硬化特性，在沖擊和磨礦的外力作用下可以維持甚至提高鋼球表面硬度，從而達(dá)到耐磨的作用。

以馬氏體為基體并與大量特殊碳化物組成抗磨鑄件是高鉻鋼球特有性能特征。高強(qiáng)硬度的馬氏體基體可以很好的抵抗硬質(zhì)物料對(duì)基體的鑿削剝離，避免具有更高硬度的碳化物被孤立折斷流失，二者像鋼筋混凝土一樣有機(jī)結(jié)合，相互支撐。磨損率一般是低鉻鑄球或者鍛軋球的50%，是中鉻鋼球的80%。

二、中鉻鋼球

行業(yè)內(nèi)所謂的中鉻鋼球是指國(guó)標(biāo)牌號(hào)ZQCr8成分左右的鋼球，規(guī)定鉻含量3.0-8%。這種中鉻鋼球，由于化學(xué)成分的原因一般不做淬火處理，所以鑄態(tài)退火后的組織為珠光體組織，雖然也存在相當(dāng)數(shù)量的普通碳化（Fe3C）和部分特殊碳化物，但由于半數(shù)以上的組織為低硬度的珠光體組織，所以產(chǎn)品硬度相對(duì)較低。

在使用方面，特別是在磨料磨損的球磨機(jī)工況條件下，在磨料的沖刷和鑿削的作用下，低硬度的珠光體首先被磨蝕，使高硬度的碳化物組織被暴露出來(lái)。眾所周知，碳化物組織不但硬度高而且很脆，在有基體保護(hù)和支撐的情況下，可以抵御較大物料對(duì)球體的鑿削割裂作用，防止球體較大粒度的材料損失，從而起到球體的耐磨作用。當(dāng)基體被磨蝕后，硬而脆的碳化物被暴露后就很容易被物料沖擊斷裂流失，加速了材料的損失，導(dǎo)致球體抗磨性能的降低。

三、低鉻鋼球

行業(yè)內(nèi)所謂的低鉻鋼球是指國(guó)標(biāo)牌號(hào)ZQCr2成分左右的鋼球，規(guī)定鉻含量0.3-3.0%。與中鉻鋼球一樣，低鉻鋼球也是在鑄態(tài)退火條件下使用的，基體組織同樣是珠光體和碳化物。與中鉻鋼球不同的是，低鉻鋼球中所含中強(qiáng)碳化物元素較少，所以低鉻鋼球中的形成的碳化物為滲碳體。

低鉻鋼球在使用方面有著與中鉻鋼球相似的抗磨損機(jī)理。但是由于低鉻鋼球中特殊碳化物的含量相對(duì)較低，在抵抗鋼球與鋼球和襯板之間的摩擦磨損時(shí)的能力較高鉻鋼球和中鉻鋼球要低很多。所以其耐磨性也是這三種牌號(hào)中較差的。

分析高、中、低鉻鋼球的化學(xué)成分和組織特點(diǎn)，根據(jù)個(gè)牌號(hào)的抗磨機(jī)理結(jié)合球磨機(jī)的實(shí)際工礦條件，綜合分析球磨機(jī)使用耐磨材料鋼球的性價(jià)比才是選購(gòu)鋼球的參考依據(jù)。