半自磨机是一种经济又环保的磨矿设备。半自磨机对矿石的研磨主要依靠矿石本身,因此钢球消耗较低,对其后续流程影响较小,所以越来越多的矿山采用此类设备。然而,目前半自磨机耐磨衬板存在服役寿命短及易破碎断裂等问题,严重影响了半自磨机的工作效率及运行成本。本研究根据半自磨机耐磨衬板使用要求,采用磨损、硬度、冲击、金相组织、冲击断口分析,筛选适宜的候补合金。通过添加微合金及稀土元素对候补合金进行改进,并借用Thermo-Calc分析了设计合金的热力学稳定性。试机服役综合评价各合金的成分、工艺,以期研发出可供实用的半自磨机耐磨衬板材料。结果表明:以 0.38%-0.42%C、0.80%-1.20%Si、0.80%-1.2%Mn、1.80%-2.20%Cr、0.20%-0.40%Mo、0.20%-0.60%Cu、0.20%-0.25%V为主要成分的新型低合金耐磨钢,经860℃±10℃退火后调质(910℃±10℃淬火;510℃±10℃回火)的综合机械性能最佳。Cu含量在0.25%-0.35%时,其耐腐蚀磨损性能最佳。显微组织分析发现,该工艺获得的回火马氏体+下贝氏体是衬板具有优良综合机械性能的原因。本研究开发的新型半自磨机耐磨衬板,其综合性能均优于现有进口材料的耐磨衬板,使用寿命较现有进口材料的耐磨衬板提高15.9%,成本每吨降低约700元。大幅提高了现有半自磨机耐磨衬板的使用寿命,具有明显的经济与社会效益。