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作为球磨机和半自磨机中的主要研磨介质，耐磨钢球在生产过程中起着对物料破碎研磨的作用。粉末加工涉及到冶金、选矿、建材水泥、化工、耐火材料、电力磨煤等多个工业领域，广泛采用的研磨设备为球磨机，其研磨介质为磨球。国内市场磨球消耗量很高，达到200万吨以上，斗式提升机在这之中冶金矿山损耗的磨球数量占到总量的百分之七十以上。磨球的巨大损耗引起了人们 的重视，其质量好坏直接影响到生产成本和生产效率，目前国内外研发了各种材料的磨球，但均未能很好地处理好磨球的两大矛盾，即韧性和硬度的矛盾、合金元素含量和淬透性的矛盾。特别是 大型半自磨机的出现，对磨球的抗破碎性能和耐磨性能提出了更高的要求。一般情况下，随着硬度高的升高，磨球的韧性不断降低，而磨球的破碎概率随之增大；为了提高使磨球的淬透性，会添加更多的合金元素，但结果导致单个磨球的成本大大提高。人们 不断追求更高的目标，研发成本相对较低，具有耐磨性好和破碎率低，同时生产工艺简单的磨球。
根据半自磨机的特点，从半自磨机磨球性能要求出发，设计并研制新型的半自磨机专用磨球用钢，使其组织转变特点适合于磨球的生产工艺特点，使所生产的磨球产品能够很好地满足半自磨机对磨球的力学性能要求，满足高淬透性的同时具有良好的抗破碎性，并具有很强的市场竞争能力，这对于扩大企业的磨球品种，降低磨球的生产成本，延长磨球的寿命，减少金属材料消耗，提高企业竞争力，提高经济效益有着意义重大。磨球的重要参数是 磨球直径(mm)，用来表示磨球的规格，磨机所使用磨球的规格由磨机的尺寸决定，需满足磨机的使用要求。磨球常用规格从φ6mm到φ150mm，种类众多。半自磨机多用于替代常规工艺三段破碎的破碎机，矿石粒度大，故半自磨机规格需要大型化，与其相配的磨球的直径也随之增大，因此磨机专用磨球规格为100~150mm。
半自磨机是 指加入了适量的钢球，来减少矿石自磨时的不足。为了使生产效率提高，矿石的加入块度会增大，故需要通过提高磨球的规格，来适应生产能力，因此对半自磨机专用磨球的抗破碎性能要求更高。从生产工艺的角 度来说，选用优良钢材，经过锻压成型的锻造钢球，其内部组织相对铸造钢球更加细密，锻造钢球经过锻压形变，再通过热处理等后续加工，使锻造钢球的表面比铸造钢球表面光滑，磨球心部更加严密，表面与内心硬度相差小。而铸造钢球在浇注成型过程中，钢球内部很容易产生有气泡或者疏松现象，从而使钢球内部组织粗大，特别是 浇注口的地方，引起的硬度不均，是 直接导致失圆破碎的因素。故锻造钢球硬度高，韧性好，内部组织细密，硬度均匀，破碎率远小于铸造铬球；而锻造钢球冲击韧性远远优于铸造钢球；此外，铸造钢球因为浇注口存在一定的缺陷，磨球表面硬度不均匀，容易从浇注口发生失圆。可见，半自磨机上锻造钢球优于铸造钢球。
因此，半自磨机上广泛采用锻造钢球，为保证低的破碎率，多选用材质为普通碳钢或低合金钢(45、40Cr、50Mn等)，为获得高的韧性，淬硬层一般较浅，难以获得较好的耐磨性能，实际生产中，研磨一吨矿石需要消耗950克磨球，磨球消耗量巨大。因此，研发一种半自磨机专用磨球，在拥有较高韧性(低的破碎率)的同时保证良好的耐磨性，是 急需解决的技术难题。
根据半自磨机中磨球的实际工作状况可知其磨球的碎裂主要是 冲击造成的，使用跌落式落球试验机，模拟半自磨机中磨球跌落冲击，通过对各种规格不同材质的磨球进行落球试验，用来测试磨球的抗破碎性能。
将试验磨球做好标记，放入落球试验机中，落球试验机主要考核造成磨球碎裂的因素，即模拟磨球在磨机中运动，包括冲击及滚滑过程，使用斗式提升机将磨球提升，运行到较高点磨球自由下落，使磨球之间发生冲击作用，并利用磨球的冲击把底部磨球送回斗式提升机中，从而使试验能够连续运行。
试验机球与球冲击除了冲击功比实际半自磨机的冲击功大之外，更由于磨机内有磨料，磨料的粉碎过程实质上起了球击球的缓冲作用，大大减小了冲击力力。而磨球跌落试验机的工况比实际半自磨机更为严酷，使磨球更快地暴露碎裂及剥落，可以简便地检验磨球实体的韧性及抗破碎性，为生产及研究提供可靠的实验数据。
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