目前，廣泛應用的耐磨鋼鐵材料主要有三大類：高錳鋼、耐磨鑄鋼（鐵）和低合金耐磨鋼。高錳鋼是傳統(tǒng)的耐磨材料，具有較高的韌性，但其耐磨性取決于工況條件。在沖擊嚴重、應力較大的條件下，高錳鋼不失為優(yōu)越的耐磨材料。但在沖擊不大，應力較小的條件下，高錳鋼的優(yōu)越性得不到發(fā)揮，其耐磨性并不高。耐磨鑄鋼（鐵）即所謂第三代耐磨材料，是目前國內(nèi)外公認的耐磨性能（特別是耐磨料磨損）最好的材料。特點是在馬氏體（奧氏體）基體上鑲嵌著維氏硬度高達1300℃~1800℃的M7C3碳化物，這種碳化物不以網(wǎng)狀出現(xiàn)，其韌性比一般白口鐵要好，用這類材料制成的易損件在許多工況條件下表現(xiàn)出很小的失重和很高的使用壽命。但是，由于含有大量鉻等稀缺元素，制造工藝要求嚴格，以及本身固有的脆性等，限制了大量推廣使用。低合金耐磨鋼的出現(xiàn)，不但成功避免了高錳鋼的應用場合的局限性和耐磨鑄鐵添加較多貴重合金元素的缺點，而且還具有優(yōu)良的強韌性、耐磨性和耐蝕性，成本不高的優(yōu)勢。

　　目前，我國低合金耐磨鋼板無論是在強度級別，還是在性能等方面，與世界先進水平相比均存在不小的差距。其具體主要體現(xiàn)在：

　?。?）在用戶使用鋼種級別上，國內(nèi)多數(shù)產(chǎn)品用戶主要使用NM360~NM400級別；而國外主要是使用NM450~NM550級別。

　?。?）在鋼鐵企業(yè)鋼種開發(fā)級別上，國內(nèi)鋼種開發(fā)及生產(chǎn)級別主要集中在NM360~NM400級別，只有極少數(shù)企業(yè)開發(fā)至NM450級別，而國外已開發(fā)至NM600甚至NM700系列。

　?。?）在成份設計方面，國內(nèi)產(chǎn)品大多都添加較多的合金元素，甚至部分稀有元素。而國外則是采取添加極少量的合金元素，主要是通過嚴格的冶煉及工藝控制來達到較高的耐磨性能，由于合金元素添加較多，焊接性能亦不好。

　?。?）在產(chǎn)品使用性能方面，國內(nèi)產(chǎn)品穩(wěn)定性較差，主要表現(xiàn)在力學性能（主要是硬度的波動性）上經(jīng)常出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況，而國外產(chǎn)品則性能比較穩(wěn)定。

　　針對上述存在的問題，課題組成員結合該類鋼板的主要使用工況和國內(nèi)合金元素的分布特點，并充分利用在開發(fā)淬火機設備時淬火過程及熱交換過程原理的研究，成功開發(fā)出綜合力學性能良好的低成本NM360~NM500低合金耐磨鋼板，該類鋼板主要有以下特點：

　?。?）穩(wěn)定綜合力學性能

　　鋼板在淬火時由于冷卻速度極快，極易造成鋼板的冷卻不均，從而引起板形和性能的波動。通過對淬火過程的深入分析研究，合理設計并布置淬火機噴嘴，成功的解決了冷卻不均的難題，并最大限度的利用了冷卻能力。此外，在該類鋼的成分設計時，充分考慮各種元素對淬透性的影響，合理的添加合金元素，在自主開發(fā)的成套熱處理設備下成功開發(fā)的具備穩(wěn)定綜合力學性能的低成本耐磨鋼板。該類鋼板與國內(nèi)其它鋼廠生產(chǎn)相比，性能更穩(wěn)定，硬度波動性較小，

　　（2）良好的焊接性能和冷彎性能

　　在成分設計時，由于充分利用了淬火機的冷卻能力，添加的合金元素較少，從而使得碳當量（0.40~0.60）較低，為得到良好的焊接性能提供了保障。此外，通過對化學成分及其冶煉、軋制過程的嚴格控制，從而保證了該類鋼的良好的冷彎性能。

　?。?）較高的低溫沖擊韌性

　　低合金耐磨鋼由于其使用環(huán)境及其惡劣，要求其力學性能具有極高的硬度和強度，使得其韌塑性較差，從而極大的限制了其在嚴寒地帶的推廣應用。通過軋制、軋后冷卻及其淬火過程的控制，得到較小的奧氏體晶粒，從而為淬火后得到更加細小的馬氏體組織提供了保障，確保了淬火后得到較高的低溫沖擊韌性。

　?。?）低成本

　　通過對該類鋼的使用條件進行分析并結合我國合金的分布情況，充分利用淬火過程中水的作用，在少添加或不添加Mo、Ni等貴重合金元素的基礎上，適當?shù)奶砑覥r、B合金元素，從而使得生產(chǎn)成本極低。目前，該類品種已在首鋼、南鋼實現(xiàn)批量化生產(chǎn)，之后在包頭鋼鐵公司相繼得到推廣，得到企業(yè)和用戶的一致好評。