都知道耐磨钢球是矿山上最大的易耗品之一，它就像一颗璀璨的明珠，随着时代的变迁和进步，也在与时俱进，焕发出无限的生机与活力。

进入2000年后，国内外钢球领域内的球磨机大型化发展日益明显，大型化的球磨机、半自磨机方兴未艾，矿山越来越注重了从整体发展战略高度着眼，制定并完善多层次、多方位、多重点的矿山资源开发目标，不断的扩大产能规模，加强了技术工艺的创新，采用高效节能的新技术、新设备、新工艺和新材料，及时淘汰高能耗、高污染、低效率的工艺和设备，这也为钢球与世界的接轨创造了良好条件，就钢球产业而言，国内的钢球用钢还是以中高碳、锰钢为代表的碳结钢或优质碳结钢，这样的钢球品质已经不能满足新型矿山、冶金等行业的研磨要求;而就在此时，国外的钢球用钢，以欧美、南美为代表的地区内已经成熟，并且在迅速发展，这就使得国内的钢球专家们、耐磨材料领域的专家学者与国内一些大型的钢厂（甚至研究院校）也在快速研发着，2005年前后，在中国就出现了与世界接轨的钢球用合金结构钢，从而，开启了在耐磨钢球领域里新的一页，经过几年的快速发展，工艺也日渐成熟和稳定，已经广泛应用于矿山行业。下面的图表（图表一）是一组近三十年中，锻（轧）钢球所使用的材质主要的化学成分的对比数据：

从上面的化学成分表中，我们可以清楚地看到这样几个特点：

1、锻（轧）钢球生产所使用的钢材材质成分有了显著变化，如：含碳（C）量最为明显且越来越高，这是为了获取提高钢球的表面硬度;钢中的有害元素的S、P等控制越来越严且越来越低，这是为了减少钢球在磨机使用的破碎率;钢中的合金元素值Cr、Mn、Si等逐步提高且增长明显，甚至还有一些微量元素也在添加，这是为了细化金属内部组织，有利于钢球耐磨性能的进一步提高;为了更明显的体现耐磨性能的提高，金相分析更能充分说明这一点，下面图表二可以看到不同材质的两组化学成分所获取的金相组织，也有着天壤之别;

洛氏硬度：芯部约HRC30，1/2R处约HRC35，表面约HRC57

40Cr材质由于合金元素含量低，导致φ100mm钢球淬透性较差，内部组织及硬度随距表面的距离变化而改变。钢球表面为马氏体组织，芯部主要为具有较细片层结构的珠光体+铁素体组织，由于1/2R处淬火过程中冷却速度比芯部快，所以1/2R处比芯部具有较多的珠光体组织。

洛氏硬度：芯部约HRC55，1/2R处约HRC60，表面约HRC63

75MnCr材质比40Cr材质具有良好的淬透性，B2φ100mm钢球具有较高的整体硬度，内部基体组织为马氏体，钢球1/2R处和芯部由于冷却速度低，组织中出现部分珠光体，由于1/2R处淬火过程中冷却速度比芯部快，所以1/2R处比芯部具有较少的珠光体组织。

2、下面表格（图表三）中说明的是锻（轧）钢球经过热处理后，不单单从其表面看获取硬度多少，不同的材质化学成分所获取的五点硬度分布的状况，可以看出，其表面硬度和体积硬度的变化尤为明显，热处理淬透层就可见一斑，碳素结构钢明显地反映出淬透层仅仅限于表面，深入钢球内部硬度呈现逐步快速的降低，而合金结构钢就有了很大的变化，尤其是75MnCr、60CrMo材质的钢球，五点硬度分布均匀，更充分说明了钢球耐磨性能的提高，适应了时代发展对钢球质量提高的需求，下表格中以规格100mm锻（轧）钢球为例，钢球经线切割剖解后，对其10*10mm芯条进行的从芯部到表面五点硬度测试分布的对比如下：

3、大家看到没有，规格100mm锻（轧）钢球质量的变化非常的明显，化学成分的优化提升是一个方面;第二个特点是钢球性能的综合结构提高，钢球无论表面硬度，还是芯部硬度提高非常明显，并且呈现从芯部到表面逐步阶梯式提升，这就使得矿山用户节能降耗效益顯现;最大的特点是“钢球是有灵性的”不是一句空话，优质的钢球是矿山的首选，绿色矿山的发展越来越看重的是“钢球们”的“心里美不美”，这里凸显的就是硬度，钢球的表面硬度高低不能充分证明耐磨性能也是高的，只有钢球的芯部硬度和表面硬度相差无几或接近状态才是“为最完美的”状态，也就是说，就是要讲究钢球的“心里美”。

相信随着绿色理念的深入发展，不但矿山领域新的开采方式、研磨办法等在转型提升，钢球用钢也将与时俱进，适应新时期市场的需求，钢球工艺也必将跟上时代的步伐，为低碳、绿色矿山的发展做出应有的贡献。

作者简介：高玉和（1967.2）男，汉，山东济南市章丘区，伊莱特能源装备股份有限公司总经理，大专，伊莱特能源装备股份有限公司，研究方向：从业三十年的钢球专家，精通耐磨钢球锻造技术，擅长管理、销售，山东济南市章丘区250206。