2024年5月27日发(作者：尹婷秀)
Cr25高铬铸球的开发与应用
作者：孙廷祥 李茂华 中国建材装备总公司
高铬铸铁磨球广泛地应用于建材、冶金、矿山、电力等行业。我国从70年代末开始
研究，经过20年的发展，目前已基本上完成了磨球材质的更新，有的产品已能够出口创
汇。但与国际先进水平相比，我国高铬铸铁磨球无论是研究还是产品，都比较落后，这主
要表现在产品的品种比较单一。美国、日本、丹麦及德国等一些发达国家的高铬铸铁磨球
均已形成系列化产品，针对不同的工况条件，采用不同的高铬铸铁磨球，以获取最佳效果。
就高铬铸铁磨球的材质来说，这些国家的产品铬的含量可在12%～36%之间任意调节，而
我国的高铬铸铁磨球铬的含量均为12%～15%，且多为手工生产。这种高铬铸铁磨球用于
干法水泥生产还可以，但用于湿法作业时，效果就很差。这主要是由于高铬铸铁的显微组
织中碳化物与基体组织之间形成了微电池，使高铬铸铁磨球耐腐蚀性差，严重降低了耐磨
性能。
为提高高铬铸铁磨球的抗腐蚀性能、充分发挥其优异的耐磨性能，制造高质量的磨球，
我国建材行业以北京水泥机械总厂为主参照国外先进经验，研制开发了Cr25高铬铸铁磨
球，应用效果较好。
1 铬含量对于高铬铸铁磨球耐磨和耐蚀性能的影响
在湿法粉磨生料时，磨球不仅受到冲击疲劳和磨料磨损，而且承受料浆的腐蚀，腐蚀
会加剧磨损，磨损也会促进腐蚀，从而使得湿法生产中磨球的失重量远远超过干法生产中
磨球的失重量。如果能够有效地提高高铬铸铁的耐蚀性能，高铬铸铁磨球优异的耐磨性能
也就会显现出来。
基于下述理论，增加铬的含量是提高高铬铸铁磨球耐磨和耐蚀性能的有效途径之一。
1.1 铬与高铬铸铁磨球耐蚀性能
高铬铸铁磨球腐蚀磨损的主要原因是碳化物的电极电位高于基体，基体受腐蚀后对碳
化物的支撑作用就大大减弱。加入大量的铬能使高铬铸铁基体迅速钝化，提高基体的耐蚀
性，避免碳化物的剥落。
n/8规律：铬含量的增加，高铬铸铁的耐蚀性能不是渐变的，而是在铬与铁的原子比
达到1/8、2/8……、n/8时发生突变，使腐蚀的速度显著下降。
1.2 铬与高铬铸铁磨球耐磨性能
高铬铸铁磨球耐磨性能主要取决于基体组织中碳化物的含量，碳化物越多，硬度越高，
耐磨性能就越好。
高铬铸铁中共晶碳化物数量的ay计算公式：
M7C3(%)=12.33(C%)+0.55(Cr%)-15.2
很显然，当含碳量相同时，Cr25的碳化物数量明显高于Cr15。而且随着Cr/C的提高，
共晶碳化物的硬度也随之提高。但韧性下降，磨球易破碎，这也是生产Cr25高铬铸铁磨
球比生产Cr15高铬铸铁磨球技术难度更大的重要原因之一。
2 Cr25高铬铸铁磨球的开发与生产
2024年5月27日发(作者：尹婷秀)
Cr25高铬铸球的开发与应用
作者：孙廷祥 李茂华 中国建材装备总公司
高铬铸铁磨球广泛地应用于建材、冶金、矿山、电力等行业。我国从70年代末开始
研究，经过20年的发展，目前已基本上完成了磨球材质的更新，有的产品已能够出口创
汇。但与国际先进水平相比，我国高铬铸铁磨球无论是研究还是产品，都比较落后，这主
要表现在产品的品种比较单一。美国、日本、丹麦及德国等一些发达国家的高铬铸铁磨球
均已形成系列化产品，针对不同的工况条件，采用不同的高铬铸铁磨球，以获取最佳效果。
就高铬铸铁磨球的材质来说，这些国家的产品铬的含量可在12%～36%之间任意调节，而
我国的高铬铸铁磨球铬的含量均为12%～15%，且多为手工生产。这种高铬铸铁磨球用于
干法水泥生产还可以，但用于湿法作业时，效果就很差。这主要是由于高铬铸铁的显微组
织中碳化物与基体组织之间形成了微电池，使高铬铸铁磨球耐腐蚀性差，严重降低了耐磨
性能。
为提高高铬铸铁磨球的抗腐蚀性能、充分发挥其优异的耐磨性能，制造高质量的磨球，
我国建材行业以北京水泥机械总厂为主参照国外先进经验，研制开发了Cr25高铬铸铁磨
球，应用效果较好。
1 铬含量对于高铬铸铁磨球耐磨和耐蚀性能的影响
在湿法粉磨生料时，磨球不仅受到冲击疲劳和磨料磨损，而且承受料浆的腐蚀，腐蚀
会加剧磨损，磨损也会促进腐蚀，从而使得湿法生产中磨球的失重量远远超过干法生产中
磨球的失重量。如果能够有效地提高高铬铸铁的耐蚀性能，高铬铸铁磨球优异的耐磨性能
也就会显现出来。
基于下述理论，增加铬的含量是提高高铬铸铁磨球耐磨和耐蚀性能的有效途径之一。
1.1 铬与高铬铸铁磨球耐蚀性能
高铬铸铁磨球腐蚀磨损的主要原因是碳化物的电极电位高于基体，基体受腐蚀后对碳
化物的支撑作用就大大减弱。加入大量的铬能使高铬铸铁基体迅速钝化，提高基体的耐蚀
性，避免碳化物的剥落。
n/8规律：铬含量的增加，高铬铸铁的耐蚀性能不是渐变的，而是在铬与铁的原子比
达到1/8、2/8……、n/8时发生突变，使腐蚀的速度显著下降。
1.2 铬与高铬铸铁磨球耐磨性能
高铬铸铁磨球耐磨性能主要取决于基体组织中碳化物的含量，碳化物越多，硬度越高，
耐磨性能就越好。
高铬铸铁中共晶碳化物数量的ay计算公式：
M7C3(%)=12.33(C%)+0.55(Cr%)-15.2
很显然，当含碳量相同时，Cr25的碳化物数量明显高于Cr15。而且随着Cr/C的提高，
共晶碳化物的硬度也随之提高。但韧性下降，磨球易破碎，这也是生产Cr25高铬铸铁磨
球比生产Cr15高铬铸铁磨球技术难度更大的重要原因之一。
2 Cr25高铬铸铁磨球的开发与生产