球磨机作为选矿生产中的重要设备,其工作效率直接影响着经济效益,衬板作为球磨机磨料磨损中重要的部件,直接影响着球磨机的效率。衬板的强韧性与耐磨性在其工作过程中起着关键性作用,衬板耗费在易损件中比重超过60%,因此提高球磨机衬板的使用寿命成为降低成本、能耗和提高经济效益的重要措施。本文首先采用合金化法,探索合金元素对高锰钢性能的影响,其次研究不同水韧处理温度对高锰钢组织性能的影响,最后分析不同的回火温度及保温时间对高锰钢力学性能的影响,研究结果如下:(1)锰含量由17.2%提高到20.9%,再添加微量的W、V元素能够进一步提高超高锰钢的屈服和抗拉强度,提高耐磨性能。(2)未经回火处理时,1050℃水韧处理后的综合性能要比1080℃水韧处理的综合性能差;经350℃、400℃、450℃保温6h回火处理后发现,1050℃和1080℃水韧处理后都是在经400℃保温6h回火处理时的综合性能匹配相对较好,但1080℃时的抗拉强度明显更高。(3)水韧处理后,在回火处理时保温6h,随回火温度的升高,相同区域面积内晶粒数量增多,析出物数量减少,在450℃时析出了白色含Si和O的析出物,其中1050℃水韧处理在400℃回火时晶粒相对更加均匀;1080℃水韧处理在45℃回火时晶粒数量最多。(4) 1080℃水韧处理后,回火处理时保温4h,在相同区域面积内30℃和350℃回火处理后的晶粒数相对于400℃时更多,但350℃回火处理后晶粒大小分布更加均匀,且析出物的数量随回火温度的升高呈明显增多的趋势。(5) 1080℃水韧处理后,在回火处理时保温4h,随着回火温度的升高,析出的碳化物的元素及元素所占比例不同,水韧处理未经回火处理时主要为Cr元素的碳化物,30℃回火处理时主要为V、Cr元素的碳化物,350℃时主要为Ti、Cr元素的碳化物,且Ti的比例比较大,400℃时主要为V、Cr元素的碳化物。(6) 1080℃水韧处理后,在回火处理时保温4h时,综合各力学性能可以发现,在350℃回火处理时的综合性能匹配相对较好,但仍然没有比在400℃时保温6h时的综合性能好;进行工业试验时,试验结果比优化前的更好,且性能已经达到矿厂提出的性能指标要求。