??? 近些年來，我國水泥工業發展迅猛，粉磨設備的大型化對水泥管磨機所選用的襯板材料提出了更新更高的技術要求。在水泥生產過程中，每年要消耗金屬材料約370萬噸，其中管磨機襯板的消耗量約占11%。因此，研究水泥管磨機襯板磨損失效機理，制定抗磨對策，合理選擇襯板材質，減少磨損耗材，提高機械設備和零件的使用壽命，具有很好的經濟效益和社會效益。
1.粗磨倉襯板磨損機理及耐磨材料的選擇
粗磨倉入磨物料粒度為15~25mm，研磨體平均球徑75mm左右，最大球徑90mm。磨機回轉時，球和物料以較大的沖擊力鑿削襯板，球在下落滑動或滾動中擠壓物料，物料尖角切削襯板，因此，粗磨倉襯板的磨損失效機理是以高應力沖擊鑿削磨料磨損為主，以擠壓切削磨損為輔。
粗磨倉襯板受高應力沖擊鑿削，要求材料有足夠韌性；受切削磨損，要求材料具有高硬度。根據磨損原理，材料硬度（Hm）應為物料硬度（Ha）的0.8~1.2倍，即Hm /Ha =0.8~1.2。水泥熟料硬度為H V 500~550,相當于HRC49~54，所以襯板材料硬度應在HRC 50以上才耐磨。由于受高應力沖擊鑿削，沖擊韌性ak≥20J/cm2才能不開裂，滿足安全使用要求。因此，粗磨倉襯板應選擇中碳中鉻合金鋼及其他類似合金鋼材料，如油淬中合金鋼（ZG42Cr2MnSi2MoRE），硬度為HRC 48~55，沖擊韌性ak≥20J /cm2，使用壽命可達3~4年。至于單螺孔襯板及溝槽階梯襯板可參照相關標準選擇高鉻白口鑄鐵，使用壽命可達5年以上。采用擠壓聯合粉磨工藝的椎4m 以上大型磨機，一倉的主要作用由破碎變為研磨，襯板廣泛采用溝槽階梯形狀,襯板材質應選擇高韌性高鉻白口鑄鐵，如BTMCr26等牌號，硬度HRC58~62，沖擊韌性ak8~12J/cm2，使用壽命可達8~10年。
2.細磨倉襯板磨損機理及耐磨材料的選擇
通過隔倉板進入到細磨倉的物料已變細，尖角變鈍，細磨倉里的球或段直徑僅為15~60mm ，沖擊力小，對物料的作用力方式以研磨為主，最外層研磨體與襯板之間產生切向滑動。在此工況條件下，細磨倉襯板為磨料磨損和塑性變形以及在較高粉磨溫度下的低應力劃傷磨損等多種失效機制的疊加效應。因此，細磨倉襯板的磨損失效機理是以研磨體應力切削磨損為主。
細磨倉襯板材質可以選擇高宏觀硬度、低沖擊韌性的耐磨材料，如高碳合金鋼，高、中、低鉻白口鑄鐵，抗磨球墨鑄鐵等材料，硬度HRC＞50，沖擊韌性ak4~6J/cm2均可安全使用。
磨機襯板不宜選擇高錳鋼。對粗磨倉而言，由于高錳鋼的屈服強度低，易產生塑性變形，尺寸長的襯板會發生凸起變形，磨球的沖擊也不能充分產生加工硬化，因此不耐磨。對細磨倉而言，由于磨機襯板承受的沖擊力更小，高錳鋼的耐磨性更不能夠得到發揮。
3.磨頭端襯板、隔倉板、出料篦板耐磨材料的選擇
（1）磨頭端襯板磨損機理及耐磨材料的選擇
磨頭端襯板在粗磨倉進料端，物料粒度大，研磨體平均球徑大，受磨球和物料的側沖擊力大，磨損失效的機理是以高應力沖擊鑿削磨損為主、切削沖刷為輔。因此，磨頭端襯板應選擇韌性高耐沖擊、硬度高抗切削的材料。以前采用高錳鋼，由于所受沖擊不足以使其充分產生加工硬化，硬度僅能達到HB350左右，受物料切削沖刷磨損嚴重，使用壽命低。如果選擇中碳中鉻合金鋼襯板，硬度HRC46~50，沖擊韌性ak≥20J /cm2，使用壽命15000小時以上，可比高錳鋼提高1倍。此外，也可選用油淬中合金鋼材質（ZG42Cr2MnSi2MoRE），硬度HRC≥50，沖擊韌性ak60~130J/cm2，使用壽命12000小時左右。
Ф3m以上大型磨機磨頭端襯板在徑向上分2~4塊，單塊尺寸較小,可選擇高鉻鑄鋼、高鉻鑄鐵類耐磨材料，使用壽命40000小時左右，是高錳鋼的3~4倍。
對磨頭端襯板的磨損失效分析發現，磨頭端襯板不同部位磨損情況不同。外圈端襯板由于磨球和物料降落時相對滑動產生切削，該部位受沖擊較小，為切削磨損。內、中圈端襯板受磨球和物料側沖擊力大，是以高應力沖擊鑿削磨損為主。對于分塊制造的磨頭端襯板，內、中圈端襯板宜選擇韌性高的材料，如中碳中鉻合金鋼，油淬中合金鋼，AM-B低合金鋼等。外圈端襯板宜選擇硬度高的材料，如高鉻白口鑄鐵，以滿足不同的磨損需要。
（2）隔倉板磨損機理及耐磨材料的選擇
粗磨倉粉磨達到一定粒度的物料是通過隔倉板篦縫到細磨倉的。物料對隔倉板篦縫進行擠壓沖刷磨損，研磨體和物料對隔倉板進行側沖擊鑿削磨損，并且隔倉板為懸臂梁式安裝，受力情況惡劣。因此要求材料韌性要好，沖擊韌性ak≥25J/cm2，硬度HRC45~50。
高錳鋼韌性好，但硬度低、不耐磨，且易產生塑性變形，堵塞篦縫，影響生產效率。因此，隔倉板應選擇中碳中鉻合金鋼及類似的中、低碳合金鋼材料。椎3m以上大型管磨機隔倉板是分塊制作的，可選擇高鉻鑄鋼、高韌性高鉻鑄鐵類耐磨材料，使用壽命可比高錳鋼提高3~4倍。而椎4.6m 中卸烘干磨隔倉板則應選用耐熱鋼材料，如GX30Gr7SiMo，該材料可使用于750℃以下工況條件。
（3）出料篦板磨損機理及耐磨材料的選擇
出料篦板在磨機的出口，主要受小球或鋼段的擠壓切削磨損。因此，選擇材料以硬度為主，可選擇各類高、中碳合金鋼、高韌性抗磨球墨鑄鐵等。硬度HRC50~55，沖擊韌性ak8~10J/cm2，即可滿足使用要求。
正確合理地選擇管磨機襯板材質，對水泥行業節能降耗、安全生產具有積極的推動作用。在選擇和使用襯板時，不但要考慮耐磨材料的綜合機械性能，還要考慮襯板服役的工況條件。建議水泥企業在采購過程中認清產品牌號、熟知材料性能，選擇具有先進技術和工藝裝備的優勢襯板制造商，選用具有高性能、良好性價比的優質襯板材料。