1．金属耐磨材料
我国始终将金属耐磨材料（包括抗磨技术）的研发和应用放在重要的地位，在转化吸收国外先进工艺技术、装备的基础上，研发生产的耐磨材料品种齐全，各类材料的机械性能满足生产使用的需要，不仅延续了具有代表性的耐磨材料生产技术，还开发出一系列新的产品，如改性高锰钢、奥氏体耐磨钢、耐磨白口铸铁、耐磨合金钢、耐磨球墨铸铁及耐磨钢铁复合材料和硬面堆焊耐磨材料。此外，近期纯铬的、含铌成分的耐磨件也得到使用。
随着水泥工业技术的发展，近代金属耐磨材料经历三个发展阶段：第一阶段是以高锰钢为代表的第一代耐磨材料；第二阶段是以镍硬铸铁为代表的第二代耐磨材料；第三阶段是以高铬铸铁和耐磨合金钢为代表的第三代耐磨材料。
⑴高锰钢系列耐磨材料
①高锰钢。高锰钢是由英国人RobertHadfied于1882年9月发明的，它是历史上开发最早，同时也是使用最广泛的耐磨材料之一。高锰钢铸态组织为奥氏体和碳化物，经1050℃加热保温后水淬热处理，使绝大部分碳化物固溶于奥氏体中，钢的组织为单相奥氏体或奥氏体加少量碳化物。因此具有良好的塑性和韧性，而且裂纹扩展率低，所以使用安全可靠。高锰钢起始硬度不高，但是在较大的冲击载荷或强大的接触应力作用下表面迅速加工硬化，表面硬度由200HB急剧提高到500HB以上，因此具有良好的耐磨性，而内部仍保持有良好的韧度，承受大冲击而不开裂。
在各种耐磨材料中，由于高锰钢有着特殊的性能，在冲击负荷和高压接触作用下，能够产生强烈的加工硬化，从而形成高耐磨性的表层，加工硬化后的表层具有高密度位错和形变孪晶相结构，而内层仍为单一的奥氏体结构。因此高锰钢具有表面抵抗冲击、高压力磨料磨损且韧性良好的机械性能。但是也应看到，普通高锰钢铸态韧性差，须经过水淬处理才能提高其韧性，在大冲击工作环境中才能提高其表面硬度，最终取得较为理想的使用效果，反之效果不好。高锰钢屈服强度低，σs仅350MPa，对于工作负荷大的工件，具有使用中易变形、失效等缺点。所以如何提高高锰钢的初始化硬度、加工硬化能力及屈服强度，克服高温塑性磨损、低温脆裂是改善高锰钢机械性能的关键工作。
②超高锰钢。超高锰钢中由于加入金属元素和进行变质处理，增加脱氧、细化晶核（变质剂为V、Ni、Ti、Re等）奥氏体形成了弥散碳化物质点，碳化物因球化导致材料的加工硬化能力增强，有利于提高表面硬度，同时冲击韧性也得到改善。提高硬度可以减少磨料磨损类型中的切削和凿坑磨损，改善韧性可以抑制表面裂纹的产生及其扩展，降低疲劳剥落磨损，提高耐磨性。
③合金高锰钢。合金高锰钢是在常规的高锰钢中加入Cr、Mo等金属元素，得到合金型高锰钢，同时进行严格的热处理工艺，如采用沉淀强化热处理淬水温度和保温时间。奥氏体完全转变、晶粒细化，并有效地改变碳化物的形态和分布，使碳化物弥散分布其中，降低碳化物引起的脆性，提高耐磨性和加工硬化能力。
⑵抗磨白口铸铁系列
①镍硬铸铁是一种含有少量硅和2%~8%铬，6%~54%镍的合金白口铸铁。基体组织有珠光体、马氏体等形式。它的优点是硬度高、耐磨性好，其不足之处是脆性明显。
镍硬铸铁的使用始于1930年前后，现在已发展到镍硬4#，合金化学成分中镍和铬的变化较大，已分别达到6%和9%。由于化学成分的变化和热处理工艺的优化，金相组织中的Fe3C转型为M7C3，铸态厚截面能够获得马氏体组织，故其韧性和硬度得到提高，如洛氏硬度为HRC62以上。
②在白口铸铁的研发方面，美国Climax钼公司的研究目标为金属元素铬，含量在10%~30%之间，称为高铬铸铁。如Cr含量在12%时得出的结论是：形成Cr7C3碳化物，显微硬度为HV1300~1800，比普通白口铸铁或早期的镍硬铸铁中的Fe3C型碳化物的显微硬度HV800~1100提高了1.6倍以上，耐磨性得到改善；碳化物的形状为断网状、菊花状，就比网状碳化物硬度高；基体组织为马氏体。
普通白口铸铁中有低合金铸铁、抗磨球墨铸铁，现已发展到锰系白口铸铁、硼系白口铸铁等，且已在一些设备上得到应用。
高铬铸铁是在普通白口铸铁、镍硬铸铁的基础上发展起来的第三代白口铸铁，其抗磨损能力和抗冲击性能都很好。硬度在铸态下直接获得，而通过热处理后达到的硬度要求，具有更强的抗磨能力。
⑶耐磨合金钢
耐磨合金钢的研究历史比较长，当初在钢中加入Cr、Ni等稀有贵金属成为合金钢发展的基础。合金钢的迅猛发展是在上世纪70年代后期。合金钢的优点是硬度与韧性范围大，针对不同外力环境或者不同的磨损类型优化硬度和韧性的匹配，来适应不同的工况。
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