本文在分析磨球材料研究现状的基础上,阐述了高铬白口铸铁用作磨球材料的优越性及其目前研究的方向,并结合磨钼矿用磨球具体的工况条件,通过试验研究了适合这种工况条件磨球材料的成份、组织和性能。主要内容有:(1)通过综合分析各化学元素对磨球材料的影响,确定适当的化学成份,制备试样;(2)通过对铸铁铸态组织分析和相应的性能测试,选择综合性能(硬度、冲击韧性和耐腐蚀磨损性)最优者,以其成份为磨球材料的最终成份;(3)制定亚临界热处理、淬回火热处理和盐浴等温冷却热处理工艺参数,进行热处理试验;(4)测定材料的硬度、冲击韧性和耐腐蚀磨损性,分析比较其金相组织,用X射线衍射进行物相鉴定和残余奥氏体的定量分析,确定各种热处理工艺对性能、组织的影响,建立工艺-组织-性能的关系,为磨钼矿用磨球材料的选用提供理论指导。本项研究最终确定的高合金白口铸铁磨球成份为:铬12.0%、碳2.6%、铜1.0%、钒1.0%、硅1.0%、锰0.7%、硫,磷<0.05%。研究表明:适量的铜和钒能改善高合金白口铸铁碳化物的形态和分布,其溶于基体可提高腐蚀电位,显著改善材料的硬度、韧性和耐腐蚀磨损性。该合金在585℃保温120分钟亚临界热处理后,基体组织中析出亚显微尺寸的二次碳化物,残余奥氏体转变为α+M7C3型聚合物;淬回火热处理后基体组织主要组成为回火马氏体和二次碳化物;这两种热处理工艺可以不同程度地提高材料的力学性能,但不能改善材料在湿式磨损时的耐腐蚀磨损性。盐浴等温冷却工艺参数为930℃×100min+310℃×150min时,可以获得最佳的硬度、冲击韧性和耐腐蚀磨损性能;湿磨条件下,该合金铸态比Cr含量18%不含铜、钒的普通高铬白口铸铁相对耐磨性提高了14%,310℃盐浴等温冷却后则提高了21%。依据试验结果,可以得出:310℃盐浴等温冷却工艺后高合金白口铸铁磨球的组织和性能可以满足磨钼矿时的工况条件要求。