眾所周知,，磨損是產(chǎn)品失效的三種主要形式之一，即斷裂,、腐蝕,、磨損。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),，能源的1／3到1,，2消耗于摩擦與磨損。據(jù)美國(guó)材料政策委員會(huì)1977年測(cè)算,，磨損造成的國(guó)民經(jīng)濟(jì)損失約150億美元,。原西德統(tǒng)計(jì)因磨損造成的損失每年達(dá)100億馬克。我國(guó)對(duì)磨損造成的經(jīng)濟(jì)損失缺乏精確的統(tǒng)計(jì),。根據(jù)我國(guó)冶金,、建材、電力,、農(nóng)機(jī),、煤機(jī)等5個(gè)系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì),，以及機(jī)械部門(mén)汽車(chē)、拖拉機(jī),、工程機(jī)械的不完全統(tǒng)計(jì),，估算我國(guó)年消耗金屬耐磨材料達(dá)300萬(wàn)噸以上。1979年,，美國(guó)人約斯特來(lái)華訪問(wèn)時(shí)曾指出,，如果運(yùn)用摩擦磨損理論防止和減輕摩擦磨損，中國(guó)每年可節(jié)約150億美元,。由上述可見(jiàn)磨損對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)影響之大,。
因此，近半個(gè)世紀(jì)以來(lái),，對(duì)耐磨材料,、磨損機(jī)理、磨損理論等的研究引起國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛重視,，并開(kāi)展了深入細(xì)致的研究工作,。1977年由美國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)發(fā)起的材料磨損國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議，得到了各國(guó)學(xué)者的廣泛參與,，迄今已召丌了八屆,。我國(guó)從1980年開(kāi)始，由中國(guó)金屬學(xué)會(huì)耐磨材料學(xué)術(shù)委員會(huì)組織召開(kāi)全國(guó)性金屬耐磨材料學(xué)術(shù)會(huì)議9次,，組織召開(kāi)專(zhuān)題研討會(huì)6次,。舉辦全國(guó)性金屬耐磨材料學(xué)習(xí)班兩屆，共交流論文1000余篇,。出版論文選集9集,，收入論文近400篇。這充分說(shuō)明我國(guó)在近20年來(lái),，在抗磨技術(shù),，新型耐磨材料，新工藝與設(shè)備的開(kāi)發(fā),、研制,、磨損理論。磨損失效分析的研究以及磨損測(cè)試技術(shù)與試驗(yàn)裝置等取得了很大的進(jìn)展,，促進(jìn)了我國(guó)耐磨材料科技領(lǐng)域的發(fā)展,。
20世紀(jì)30年代以阿，國(guó)際上主要以ZGMnl3作為磨機(jī)襯板材料,，后來(lái),，科研人員對(duì)ZGMnl3進(jìn)行了充分的研究，認(rèn)為高錳鋼是借助在強(qiáng)烈沖擊條件下,，產(chǎn)生加工硬化,，形成一層硬而耐磨的外層抵抗磨損,。通常條件下，高錳鋼水淬后的表面硬度只有HBl80～220,，借助強(qiáng)烈沖擊后,，表面硬度可達(dá)HB495～535，甚至可達(dá)HB550,。
由于工況不同,，沖擊條件各異，在許多情況下,，高錳鋼難以產(chǎn)生硬度高而又耐磨的立方馬氏體（￡）,。在中低應(yīng)力沖擊載荷下，甚至不產(chǎn)生任何馬氏體轉(zhuǎn)變,，使其耐磨性急劇降低,。實(shí)際上，就磨機(jī)襯板而言,，ZGMnl3的加工硬化性能并未能發(fā)揮出來(lái),，其耐磨性極差。經(jīng)過(guò)對(duì)失效零件檢查表面硬度,，只達(dá)HRC24～35,，根本沒(méi)有馬氏體轉(zhuǎn)變。
基于上述情況,，多年來(lái)國(guó)內(nèi)外研究人員花費(fèi)了大量精力，對(duì)ZGMnl3迸行各種處理,，如通過(guò)細(xì)化ZGMnl3晶粒,，以提高zGMnl3的位錯(cuò)密度，促進(jìn)向馬氏體轉(zhuǎn)化,；降低含錳量,，以降低ZGMnl3奧氏體的穩(wěn)定性，加速向馬氏體轉(zhuǎn)變等,，ZGMnl3的抗磨性能也因此有了一定的改善,，但在低應(yīng)力工況下仍無(wú)根本性的改變。國(guó)外在對(duì)ZGMnl3作系統(tǒng)研究分析中發(fā)現(xiàn),，ZGMnl3除上述在低應(yīng)力工況下抗磨性不足外,，還有幾條致命弱點(diǎn)：（1）在磨機(jī)工況條件下，ZGMnl3易變形,，易發(fā)生流變,，拉斷緊固螺栓，造成襯板拆卸困難,。作為隔倉(cāng)板,、篦扳,，由于其塑性流變，常使篦縫堵塞,，變形,。（2）ZGMnl3熱膨脹系數(shù)大，在大型水泥磨機(jī)上多次發(fā)生脹裂機(jī)殼現(xiàn)象,。（3）ZGMnl3磨粒系非磁性,，在磨粒中很難磁選出來(lái)，影響磨料質(zhì)量,，降低產(chǎn)品品質(zhì)[“j,。
實(shí)際上，由于上述種種原因,，早在1980年以后,，國(guó)外各類(lèi)磨機(jī)襯板已禁止使用ZGMnl3。而高錳鋼主要用于制作大型破碎機(jī)齒板,，主要利用高錳鋼的高韌性以確保運(yùn)行可靠,。在我國(guó)，高錳鋼仍被當(dāng)作“萬(wàn)能耐磨材料”應(yīng)用于各類(lèi)工況的抗磨件上,，造成國(guó)內(nèi)的耐磨件使用期限僅為國(guó)外同類(lèi)耐磨件的20％～40％,，浪費(fèi)極為嚴(yán)重。國(guó)外對(duì)10種耐磨材料作了系統(tǒng)研究分析,，推薦下列4種抗磨材料：中碳馬氏體鋼,、高鉻白口鐵、鎳硬鑄鐵和高碳鉻鉬珠光體鋼,。其中中碳馬氏體鋼已形成系列,，供不同工況選用，從而節(jié)約了大量耐磨材料及費(fèi)用,。冶金,、礦山及水泥行業(yè)的球磨機(jī)襯板，出于沖擊力小,，難于加工硬化,，奧氏體錳鋼已逐漸為高鉻鑄鐵（鋼）、鎳硬鑄鐵及合金鋼所取代,。我國(guó)也加強(qiáng)了新型耐磨材料的研制丌發(fā)和應(yīng)用,，并先后研制成功了一些新型耐磨材料。
1）馬氏體耐磨鑄鋼 主要分水淬鋼和油淬鋼兩種,，此外還采用風(fēng)冷淬硬,。水淬鋼以ZG30CrMnSi為主。一般添加Ti、Mo等合金元素,，以細(xì)化晶粒,，增加淬透性。還采用RE（稀有會(huì)屬元素）變質(zhì)或RE復(fù)合變質(zhì)以增加耐磨鋼的韌性,。此系列鋼可通稱(chēng)為多元馬氏體制磨鋼,，可制作各類(lèi)磨機(jī)襯板及其它耐磨體。陔鋼種具有一定的韌性,，硬度高,，抗磨性好，而且磨屑可磁選,，使用過(guò)程中不變形,。此外，其合余元素含量少,，故其成本低,，價(jià)格便宜，使用可靠,，壽命是普通高錳鋼的2～3倍,，具有明顯社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。
2）奧氏體耐磨鋼屬改性高錳鋼,，通過(guò)降低錳含量（8％～10％）,，以降低奧氏體的穩(wěn)定性，加入Cr,、Nb,、Mo、Ti等碳（氮）化物形成元素以彌散析出耐磨硬質(zhì)點(diǎn),，達(dá)到增加抗磨性的目的,。
3）高鉻鑄鐵（鋼）和中鉻鑄鐵（鋼） 中鉻鑄鐵主要用于中低等硬度物料磨損場(chǎng)合。高鉻鑄鐵其含鉻量往往大于15％～28％,，硬度達(dá)到HRC60～67，耐磨性好,，其使用壽命是高鎬鋼的3～4倍,。
高硬度、高強(qiáng)度,，消除脆性的高鉻鑄鐵組織以馬氏體和碳化物為主,，含有少量的殘余奧氏體。適當(dāng)分布的殘余奧氏體,，一方面具有加工硬化特性,；另一方面，可阻礙裂紋的擴(kuò)展,，從而提高材料的韌性,。但因鉻,、鉬等合金元素含量較高，成本高,，售價(jià)也高,，這在一定程度上限制了高鉻鑄鐵（鋼）襯板的應(yīng)用。
4）橡膠材料 近年來(lái),，國(guó)際國(guó)內(nèi)一些科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)相繼開(kāi)發(fā)出多種橡膠襯板并應(yīng)用于生產(chǎn),。橡膠襯板具有重量輕，安裝方便,，噪聲小,，無(wú)鐵屑等特點(diǎn)，相信今后會(huì)得到更多的應(yīng)用
