高锰钢系列
该材质在八十年代前的一百余年中始终占据耐磨材料的主导地位,优点:韧性,在强冲击条件下产生加工硬化;缺点:易塑性变形,不耐磨。已从非强冲击条件下应用的易损件(磨机衬板类)中退出,但是在强冲击负荷下应用的易损件中,仍保持不可替代的优势。
普通高锰钢以及为了提高屈服强度添加各种合金元素的合金高锰钢,在大型破碎机锤头、板锤、反击板、篦板、颚式破碎机颚板及圆锥破碎机内外锥等易损件中,占主导地位。超高锰钢用于大型破碎机锤头和板锤。中锰钢也有部分应用
高耐磨性 合金层的化学成分中碳含量达4~5%，铬含量高达25~30%，其金相组织中Cr7C3碳化物的体积分数达到50%以上，宏观硬度为HRC56~62，碳化铬的硬度为HV1400~1800，高于沙石中石英的硬度HV800~1200。由于碳化物成于磨损方向相垂直分布，即使与同成分和硬度的铸造合金相比较，耐磨性能提高一倍以上。 与几种典型的材料耐磨性对比如下:
(1)与低碳钢;20~25:
(2)与高锰钢;5~10:
(3)与工具钢;5~10:
(4)与铸态高铬铸铁;1.5~2.5:
高铬铸铁衬板热处理
实验表明，奥氏体化温度越高，残留奥氏体量越多，马氏体量越少。随着奥氏体化温度的升高，高铬铸铁的硬度先升高再降低，在 1000℃ 淬火时，试样的宏观硬度高，为62.74 HＲC。这是因为二次碳化物沉淀析出的温度决定了在奥氏体中溶解的碳含量和合金元素含量，进而显著地影响 Ms 点的温度和淬火硬度。当奥氏体化温度较低时，析出的二次碳化物数量多、颗粒小、分布均匀，奥氏体中碳及合金元素含量少，空冷后马氏体硬度较低; 但是如果奥氏体化温度过高，析出的二次碳化物数量少、颗粒大、分布不均匀，奥氏体中碳及合金元素含量多，奥氏体稳定性高、Ms 点降低，导致淬火后残留奥氏体多、马氏体少，硬度又会降低。
对 1000℃保温不同时间后淬火的试样进行硬度测试的结果表明，保温 2 h 后空冷的试样硬度很高，为64.04 HＲC。如果保温时间继续延长，随着奥氏体晶粒长大以及奥氏体中析出的二次碳化物的增多，材料硬度反而降低。
为了消除内应力和提高韧性，高铬铸铁淬火后应进行回火。高铬白口铸铁合金含量较高，回火稳定性好，在 250～500℃回火时不仅韧性有所提高，而且硬度下降不大。将上述 1000℃保温 2 h 后空冷的高铬铸铁试样，分别在 250℃和 450℃进行 2 h 回火，发现250℃回火后碳化物组织呈细小的粒状和块状，边界圆钝，弥散分布; 而 450 ℃回火后的碳化物组织条块较大，部分碳化物呈状分布。显微硬度测试表明，250℃回火 2 h 后基体的显微硬度高。热处理后，试样的硬度和冲击性能比铸态都有所提高，经1000℃×2 h 淬火+250℃×2 h 回火工艺处理的试样的冲击值提高幅度十分显著，冲击吸收能量达到4.13 J。