吕 迎，李俊刚，吴明忠，湛 兰，孙建波

（佳木斯大学材料科学与工程学院，黑龙江佳木斯154002）

0 前言

磨损主要发生在工件表面，是造成机械零件失效的主要形式。据统计，世界工业发达国家约30%的能源是以不同形式消耗于磨损，我国矿山、机械、农业、建筑等行业每年因磨损消耗的金属材料达300万t以上[1]。在金属材料或零件表面采用堆焊工艺熔敷耐磨合金层，既可修复材料因长期服役而导致的失效部位，又可强化材料或零件表面，对于合理使用材料、延长零件寿命以及节约能源具有重要的工程意义。在众多堆焊合金中，Fe-Cr-C系合金由于合金成分范围宽、价格低廉且综合性能好，成为重要的抗中低应力磨粒磨损合金。但在严重磨损的工况条件下，Fe-Cr-C系合金的耐磨性无法满足使用要求[2]。近年来，由于硼化物的高硬度和良好的热稳定性，将其作为主要硬质相应用于堆焊领域正受到材料界学者的重视[3-5]。本研究选择Fe-Cr-C为基础合金系，添加B、Ti和B4C，采用全自动CO2气体保护焊在Q235钢表面制备含硼堆焊合金，研究B4C的添加量对堆焊层组织和耐磨性的影响，以获得最优成分以提高Fe-Cr-C系堆焊合金的耐磨性。

1 试验方法和材料

试验用基体为Q235钢板，尺寸200mm×100mm×10mm。所用合金粉包括：高碳铬铁[w（Cr）=69%]、石墨[w（C）＞99.9%]、硼铁[w（B）=19.3%]、钛铁[w（Ti）=40.2%]、还原性铁粉[w（Fe）＞99%]、碳化硼[w（B4C）=98%]。试验采用CO2气体保护焊，焊丝为φ1.2mm的H08Mn2Si。

在电子天平上称量出不同质量分数的B4C粉和其他合金粉，并将其放入SFM-2行星混料机中以200 r/min转速混料1h后倒入研钵中，然后滴入适量稀释过的水玻璃作为粘结剂并搅拌均匀。……