理想的组织.理想的组织应包括：高硬度的合金碳化物及碳化物团球化，在金属材料中，常常以加入某些碳化物形成元素来获得高硬度的合金碳化物，这是一条提高材料耐磨性的有效途径.这是由于碳化物在基体中均匀分布，减少了碳化物周围的应力集中，使裂纹萌生的机会少，避免碳化物的剥落，同时，团球状碳化物能够阻断犁削磨损，减少犁沟深度和长度，从而保护基体。因此，要求使材料中合金碳化物团球化并均匀分布!强韧的基体，高硬的合金碳化物需要有强韧的基体来支撑，否则，合金碳化物就很容易剥落，材料的耐磨性就将大大削弱！
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美国在普通高锰钢中加入5%~5%的Cr生产牌号为C的标准铸造高锰钢；加入0.9%~2%或8%~1%的Mo生产牌号为E-E-2的标准铸造高锰钢!日本在普通高锰钢中加入5%~5%的Cr生产牌号为SCMnH11的标准铸造高锰钢，加入0%~0%的Cr和0.4%~0！7%的V生产牌号为SCMnH12的标准铸造高锰钢！内蒙古铸锻厂铸造研究所研制出含5%~5%Cr的含铬高锰钢，并用RE对钢水进行变质处理!这种含铬高锰钢表层(0！
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哈尔滨工业大学在改善15Cr-3Mo高铬白口铁性能方面也作了大量的工作，他们采用K、Na、Mg、Ca的盐类和合金对15Cr-3Mo铸铁进行喷射变质处理，消除了碳化物的原网状分布状态，使之呈蠕虫状或团块状分布，而且碳化物尺寸有所减少，这样就大大提高了材料的韧性和抗磨性.研究指出，经不同变质元素处理的15Cr-3Mo高铬白口铁的磨损量都较未变质的低，其中以钾变质的15Cr-3Mo高铬白口铁，其平均磨损量比未变质处理的低62%，而方案的磨损量比未变质处理的低74%！
韧性好的衬板，能减少破裂的可能性.有人认为，在直径4m以下的小型球磨机中，衬板的冲击韧性只要能达到ak=6~8J/cm2即可使用。但是，为了减少因衬板被打碎而造成非磨损失效的损失，笔者以为，衬板材料10mm×10mm×5mm无缺口试样的冲击韧性宜大于12J/cm2!较高的硬度.研究指出，材料经磨损后的硬度达到磨料硬度的0!8倍以后，提高材料的硬度就能够提高材料的耐磨性!因此，衬板材料的硬度应大于HRC50，然而，过高的硬度又可能会导致材料的脆性增加，所以建议硬度不宜超过HRC54。
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实践证明，这种组织的材料用作球磨机衬板是不错的!为了减少衬板生产及使用过程中的非磨损失效的损失，在保证材料ak=6~8J/cm2的前提下，应力求使硬度控制在HRC50~54之间!鉴于ZGMn13材料在球磨机衬板上应用的不恰当，世界冶铸工作者从20世纪60年代开始研究新型的衬板材料，取得了很多成果。ZGMn13的新发展研究者们通过向ZGMn13中加入Cr、Mo、V等元素，形成稳定的弥散分布的粒状、岛状高硬合金碳化物(FeCr)3C、VC等，阻碍水韧处理时奥氏体晶粒长大，得到弥散分布着碳化物硬质点的奥氏体组织，从而提高了材料的加工硬化能力和硬化效果.
01mm)在球磨机中加工硬化硬度可达HB390，是普通高锰钢的5倍，其工作寿命是普通高锰钢的5~2倍.合金白口铁①15Cr-3Mo白口铁及其发展！高锰钢衬板替代材料具代表性的就是含15%Cr+3%Mo的马氏体白口铁。这种材料是在马氏体基体中分布着不连续的共晶铁铬碳化物(Cr，Fe)7C3和富铬的二次碳化物，碳化物的体积约占总体积的40%~50%。这些铬的碳化物有着很高的硬度，均在HV1200~1800以上，足以抵抗一般磨料的磨损，然而，马氏体基体的硬度在HRC50上下，软于某些磨料的硬度，将被磨损，其上的碳化物可能被挖下来，因此，碳化物突出的抗磨性只有部分被利用!
马氏体+下贝氏体的基体组织，少量的残余奥氏体的存在又减少了热处理的应力，提高了材料的韧性，降低了生产和使用过程中裂纹产生的可能性。研究结论普通高锰钢ZGMn13用作球磨机衬板是不恰当的!因为在球磨机中衬板的加工硬化程度较低，不能很好地发挥高锰钢的耐磨特性！衬板材料经过普通高锰钢、强化高锰钢、合金白口铁等阶段后，中低合金钢衬板得到了很好的发展。中低合金钢衬板材料中加入的合金元素主要有Cr、Mo、V、Ti等，旨在通过它们细化晶粒，促进产生马氏体，生成高硬碳化物；且常常辅以RE孕育及适当的热处理，形成强韧的马氏体+下贝氏体上均匀分布着高硬的合金碳化物团球组织。