決定耐磨材料鋼球強硬度的因素主要就是其內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu)，而影響鋼球內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)的有兩個方面：一是熱處理工藝，二是材料的化學成分。下面來為大家介紹高鉻鋼球、中鉻鋼球和低鉻鋼球的組織結(jié)構(gòu)和化學成分對其機械性能的影響。
一、高鉻鋼球
行業(yè)內(nèi)所謂的高鉻鋼球是指國標牌號ZQCr12以上的所有牌號，規(guī)定鉻含量大于10%以上。鐵基合金奧氏體的含碳量為2.11%，在合金中加入大量中強碳化物元素鉻時，會降低奧氏體的含碳量。
高鉻鋼球的鉻含量≤10%時，除了一部分融入強化奧氏體外，還有較大一部分的鉻與碳和鐵形成特殊碳化物，當鉻含量超過13%時就會出現(xiàn)另一種特殊碳化物（M23C6）。當鉻含量小于6%時有近50%的鉻元素形成特殊碳化物，當鉻含量大于10%時也只有60%的鉻元素形成特殊碳化物。
在高鉻鋼球中，鉻元素一部分融入奧氏體起到強化母相提高淬透性的作用，另一部分則與碳和鐵生成特殊碳化物。要想通過淬火得到高強硬度的馬氏體基體，就必須使鋼球加熱時的奧氏體具有一定的穩(wěn)定性。在正常淬火條件下，奧氏體的穩(wěn)定性決定著鑄件的淬透性，但同時在非冷處理的淬火條件下，奧氏體的穩(wěn)定性與殘余奧氏體量成正比例關系。適量殘余奧氏體的存在，一方面可以提高高鉻鋼球的抗沖擊韌性，另一方面可以提高鋼球的耐磨性。奧氏體由于顯著的加工硬化特性，在沖擊和磨礦的外力作用下可以維持甚至提高鋼球表面硬度，從而達到耐磨的作用。
以馬氏體為基體并與大量特殊碳化物組成抗磨鑄件是高鉻鋼球特有性能特征。高強硬度的馬氏體基體可以很好的抵抗硬質(zhì)物料對基體的鑿削剝離，避免具有更高硬度的碳化物被孤立折斷流失，二者像鋼筋混凝土一樣有機結(jié)合，相互支撐。磨損率一般是低鉻鑄球或者鍛軋球的50%，是中鉻鋼球的80%。
二、中鉻鋼球
行業(yè)內(nèi)所謂的中鉻鋼球是指國標牌號ZQCr8成分左右的鋼球，規(guī)定鉻含量3.0-8%。這種中鉻鋼球，由于化學成分的原因一般不做淬火處理，所以鑄態(tài)退火后的組織為珠光體組織，雖然也存在相當數(shù)量的普通碳化（Fe3C）和部分特殊碳化物，但由于半數(shù)以上的組織為低硬度的珠光體組織，所以產(chǎn)品硬度相對較低。
在使用方面，特別是在磨料磨損的球磨機工況條件下，在磨料的沖刷和鑿削的作用下，低硬度的珠光體首先被磨蝕，使高硬度的碳化物組織被暴露出來。眾所周知，碳化物組織不但硬度高而且很脆，在有基體保護和支撐的情況下，可以抵御較大物料對球體的鑿削割裂作用，防止球體較大粒度的材料損失，從而起到球體的耐磨作用。當基體被磨蝕后，硬而脆的碳化物被暴露后就很容易被物料沖擊斷裂流失，加速了材料的損失，導致球體抗磨性能的降低。
三、低鉻鋼球
行業(yè)內(nèi)所謂的低鉻鋼球是指國標牌號ZQCr2成分左右的鋼球，規(guī)定鉻含量0.3-3.0%。與中鉻鋼球一樣，低鉻鋼球也是在鑄態(tài)退火條件下使用的，基體組織同樣是珠光體和碳化物。與中鉻鋼球不同的是，低鉻鋼球中所含中強碳化物元素較少，所以低鉻鋼球中的形成的碳化物為滲碳體。
低鉻鋼球在使用方面有著與中鉻鋼球相似的抗磨損機理。但是由于低鉻鋼球中特殊碳化物的含量相對較低，在抵抗鋼球與鋼球和襯板之間的摩擦磨損時的能力較高鉻鋼球和中鉻鋼球要低很多。所以其耐磨性也是這三種牌號中較差的。
分析高、中、低鉻鋼球的化學成分和組織特點，根據(jù)個牌號的抗磨機理結(jié)合球磨機的實際工礦條件，綜合分析球磨機使用耐磨材料鋼球的性價比才是選購鋼球的參考依據(jù)。
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