矿山机械配件（如
破碎机锤头、
耐磨衬板、
球磨机磨球等）的耐磨性是决定其使用寿命的核心指标，而铸造工艺中
材料成分控制、金相组织调控、铸件内部质量优化、表面状态处理四大类环节，直接通过影响配件的硬度、致密度、抗剥落能力，最终决定其耐磨性表现。以下结合具体工艺环节，拆解其对耐磨性的关键影响：
配件的耐磨性首先依赖于铸造材料的 “先天性能”，而冶炼环节是材料成分和纯净度的核心控制关口，直接决定金属基体的抗磨损潜力。
矿山耐磨配件常用材料（高锰钢、高铬铸铁、耐磨合金钢等）的耐磨性，本质是合金元素形成的 “硬质相”（如碳化物）与 “韧性基体”（如奥氏体、马氏体）的协同作用，冶炼时元素含量偏差会直接破坏这种平衡：
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高锰钢（ZGMn13）：需严格控制锰（Mn: 11%-14%） 和碳（C: 1.0%-1.4%） 含量。若 Mn＜11%，无法形成稳定的奥氏体基体，受冲击后无法触发 “加工硬化”（表面硬度从 HB200 升至 HB500 以上），耐磨性骤降 50% 以上；若 C＞1.4%，会析出网状碳化物，虽硬度升高，但基体脆性增加，磨损时易发生 “崩裂剥落”，反而缩短寿命。
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高铬铸铁（如 Cr20）：核心是铬（Cr: 18%-25%） 与碳（C: 2.5%-3.2%） 的比例。Cr/C 比值需控制在 7-9 之间，才能形成大量弥散分布的M?C?型碳化物（硬度高达 HV1800-2200，是抗磨核心）；若 Cr 含量不足，会形成硬度更低的 M?C 型碳化物（HV1000 左右），耐磨性下降 40%；若 C 过高，碳化物会聚集呈块状，导致基体与碳化物结合力减弱，磨损时碳化物易脱落，形成 “磨粒坑”，加速磨损。
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耐磨合金钢（如 NM450）：需控制铬（Cr: 0.8%-1.5%）、钼（Mo: 0.2%-0.5%） 等元素，通过形成细小碳化物细化晶粒，提升基体硬度（HB450-500）；若 Mo 含量不足，晶粒粗大，硬度不均，局部软点会成为磨损 “突破口”。
冶炼过程中若未有效去除硫（S）、磷（P）及非金属夹杂物（氧化物、硫化物），会严重破坏金属基体的连续性，成为磨损失效的 “薄弱点”：
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硫（S）：含量需控制在 0.03% 以下。若 S 超标，会形成低熔点的 FeS、MnS，这些化合物在晶界聚集，导致基体结合力下降，磨损时易从晶界处剥离，形成 “片状磨损”。
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磷（P）：含量需＜0.07%。P 会在高锰钢中形成脆性的磷共晶，分布于晶界，受冲击或摩擦时易开裂，产生 “微剥落”，加速磨损。
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非金属夹杂物：通过 “电弧炉（EAF）+ 精炼炉（LF/VOD）+ 氩气保护浇注” 工艺，可将夹杂物含量控制在≤2 级（按 GB/T 10561 标准）。若夹杂物过多（如≥4 级），这些硬度低于基体的夹杂物会在摩擦中先被磨掉，形成微小凹坑，后续磨粒（如矿石）会嵌入凹坑，引发 “三体磨损”（磨粒 + 基体 + 凹坑），耐磨性大幅降低。
浇注过程决定铸件的成型质量，若存在气孔、缩孔、缩松等内部缺陷，会直接降低配件的致密度，导致磨损时缺陷处优先失效，成为 “磨损失效源”。
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浇注温度：温度过高或过低均会损害耐磨性：
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过高（如高铬铸铁＞1520℃）：会导致晶粒粗大，碳化物聚集长大，基体与碳化物结合界面变脆，磨损时碳化物易脱落；同时，高温会使铸件收缩量增大，易产生缩孔。
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过低（如高锰钢＜1480℃）：钢水流动性差，充型不充分，易产生 “冷隔”（铸件局部未融合）或 “浇不足”，冷隔处的结合强度仅为基体的 60%-70%，摩擦时会从冷隔处开裂，形成大面积剥落。
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浇注速度：需匹配配件壁厚设计，避免卷入气体或充型不足：
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薄壁件（如小型斗齿，壁厚＜20mm）：需快速浇注（1.5-2m/s），防止钢水提前凝固；若速度慢，易产生冷隔，耐磨性下降 30%。
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厚壁件（如磨机衬板，壁厚＞80mm）：需缓慢浇注（0.5-1m/s），利于气体排出和顺序凝固；若速度快，会卷入空气形成气孔（直径＞0.5mm），气孔处致密度低，摩擦时易形成 “磨粒嵌入点”，加速磨损。
矿山配件多为厚壁件（如破碎机转子体、磨球），若补缩系统（冒口、冷铁）设计不合理，易在铸件心部产生缩孔或缩松：
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缩孔：若冒口尺寸不足（如冒口高度＜铸件壁厚的 1.5 倍），无法补缩铸件凝固时的体积收缩，心部会形成直径＞5mm 的缩孔，缩孔处几乎无承载能力，磨损时会直接 “崩掉”，形成大尺寸凹坑。
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缩松：若冷铁布置不当（如未在厚壁处设置外冷铁），铸件凝固速度不均，心部会形成细小疏松孔洞（孔径＜1mm），缩松区域的硬度比致密区域低 10%-15%，摩擦时会优先被磨耗，导致配件 “局部快速减薄”。
铸造后的热处理是 “定制” 配件金相组织的关键，通过调整硬质相（如碳化物）的形态、分布及基体组织（如奥氏体、马氏体）的硬度，直接决定耐磨性水平，不同材料的热处理工艺对耐磨性的影响差异显著：
矿山配件的磨损从表面开始，铸造后的表面处理环节（清理、打磨、表面强化）直接影响表面硬度、平整度及缺陷，决定 “初期耐磨性” 是否稳定。
砂型铸造（尤其是水玻璃砂、树脂砂）的铸件表面易残留粘砂（砂粒嵌入表面）或氧化皮（厚度 5-10μm）：
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粘砂：若未通过喷丸（压力 0.6-0.8MPa）或抛丸清理干净，表面残留的砂粒（硬度 HV800-1000）会在初期使用中与矿石磨粒形成 “双磨粒磨损”，加速配件表面刮擦，同时砂粒脱落会留下微小凹坑，成为后续磨损的 “起点”。
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氧化皮：氧化皮主要成分为 Fe?O?、Fe?O?，硬度低（HV300-400）且与基体结合力弱，若未去除，在首次摩擦中会快速脱落，导致配件 “初期快速减薄”（1-2 小时磨损量可达正常磨损的 3 倍）。
对于高要求配件（如大型破碎机锤头），会额外增加表面强化工艺，进一步提升耐磨性：
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表面淬火：通过感应加热（频率 15-30kHz）对配件表面（深度 3-5mm）进行淬火，使表面硬度提升 20%-30%（如高锰钢表面从 HB200 升至 HB250-300），加工硬化层形成更快，初期耐磨性提升 40%。
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喷丸强化：采用高硬度钢丸（HV600+）对表面进行喷丸（覆盖率 100%），使表面形成 0.1-0.2mm 的残余压应力层，抑制磨损时微裂纹的产生，减少 “剥落磨损”，耐磨性提升 15%-20%。
铸造工艺通过 “冶炼定成分→浇注定致密度→热处理定组织→表面处理定状态” 的连锁作用，最终决定配件的耐磨性：
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若冶炼时合金元素偏差→ 无足够硬质相→ 基体抗磨能力弱；
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若浇注时产生缩松→ 局部致密度低→ 磨损时优先失效；
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若热处理工艺失控→ 组织脆性增加→ 易剥落；
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若表面粘砂未清理→ 初期磨损加速→ 寿命缩短。
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