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本课题对一种铜矿用高碳 Cr-Mo系合金钢衬板进行了开发和研究。运用扫描电镜、透射电镜、冲击试验机、硬度计研究了热处理工艺对材料显微组织、析出相的形貌和类型及力学性能的影响，结果表明：利用“风冷+雾冷”方式淬火，淬火速度介于水淬和空冷之间，可以有效的减小高碳钢淬火的淬火应力，避免出现微裂纹；淬火后的显微组织为珠光体+少量马氏体+铁素体，基体上分布着尺寸约10 nm的M23C6型碳化物，且M23C6和基体无晶体学位向关系。随着淬火温度的升高，材料的硬度增加，冲击韧性下降，880℃淬火后硬度为401 HBW，冲击韧性为35 Jcm-2，性能良好，选定最佳淬火工艺为880℃×2h。对880℃淬火后材料进行高温回火工艺研究，回火后可得到回火索氏体组织，基体上分布着碳化物。580℃回火后硬度为342 HBW，冲击韧性为74 Jcm-2。通过热处理工艺研究，确定最佳的热处理为880℃×2 h淬火+580℃×2 h回火。 对75Cr2MoSiMnNi调质处理后的碳化物进行高分辨像分析及衍射花样标定可知：调质处理后碳化物形态各异，主要是不规则六边形和棒状，尺寸为100~150 nm。回火后析出的碳化物有M23C6、M7C3、M3C2，通过分析可知M7C3、M3C2与基体均无晶体学位向关系，M23C6与基体有[1—11—]K∥[1—01—]α的晶体学位向关系。 利用冲蚀磨损试验机对调质处理后的75Cr2MoSiMnNi衬板材料进行了冲蚀磨损性能研究，结果表明：当冲蚀角为60°时，材料出现最大磨损失重，在使用时应避开此角度；随着冲刷速度增加，材料受到的冲击力迅速增大，腐蚀产物膜与碳化物的脱落，在材料表面形成孔洞。孔洞一方面促进了腐蚀，另外液相在孔洞周围形成湍流，对材料表面法向产生冲击作用，促进了腐蚀产物脱落。 通过对磨球运动学分析，研究了磨球对衬板的冲击作用。利用有限元分析软件 UGNX8.0对两种国产大型球磨机衬板在铜矿工作条件下进行模拟，结果表明：在铜矿工况条件下服役，Φ6.71 m×9.75 m型球磨机衬板受到的冲击为1164 MPa，Φ4.50 m×9.00 m型球磨机衬板受到的冲击为1018 MPa，75Cr2MoSiMnNi衬板材料在调质处理后强度足够满足Φ6.71 m×9.75 m型球磨机的使用要求，而参照衬板材料42Si2MnCr2Mo的强度仅能满足Φ4.50 m×9.00 m型球磨机。在满足力学性能及生产安全稳定性的基础上，Φ4.50 m×9.00 m型球磨机选择造价相对较低的42Si2MnCr2Mo材质即可，Φ6.00 m以上大型磨机衬板选用力学性能更好的75Cr2MoSiMnNi材质为佳。