磨損是(shi)(shi)冶金、礦山、機械、電力(li)、煤炭、石(shi)油、交通(tong)、軍工等許多工業部門(men)普(pu)遍存在(zai)并成(cheng)為引起設備(bei)失(shi)效(xiao)(xiao)或材(cai)料破壞的(de)一(yi)個重要原因(yin)，也是(shi)(shi)造成(cheng)經濟(ji)損失(shi)最(zui)多的(de)問題之一(yi)，研(yan)究和發展新一(yi)代抗磨材(cai)料,對(dui)國民經濟(ji)具有(you)重要的(de)意義。傳統(tong)的(de)高(gao)錳(meng)鋼堆(dui)焊(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)條(tiao)，是(shi)(shi)焊(han)(han)(han)補修復的(de)主要焊(han)(han)(han)接材(cai)料，目前應(ying)用較多的(de)是(shi)(shi)D256、D266、D276、D277和KD2286焊(han)(han)(han)條(tiao)。在(zai)焊(han)(han)(han)接過程(cheng)中(zhong)提高(gao)高(gao)錳(meng)鋼耐磨性(xing)的(de)方法有(you)兩種：一(yi)是(shi)(shi)加(jia)(jia)入(ru)某些合金元素(su)，在(zai)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)基體(ti)(ti)(ti)上形成(cheng)細小彌散(san)分布的(de)第二相粒子(zi)，靠(kao)位(wei)錯與(yu)第二相粒子(zi)間的(de)作用來提高(gao)加(jia)(jia)工硬化(hua)的(de)效(xiao)(xiao)果；二是(shi)(shi)降低(di)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)的(de)穩(wen)定(ding)性(xing)，在(zai)磨損作用下發生馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)轉(zhuan)變(bian)，提高(gao)加(jia)(jia)工硬化(hua)效(xiao)(xiao)應(ying)，提高(gao)工件(jian)的(de)耐磨性(xing)。硼(peng)(peng)(peng)是(shi)(shi)我國富(fu)有(you)元素(su)，價(jia)格(ge)低(di)而(er)且(qie)穩(wen)定(ding)。與(yu)碳相比，在(zai)堆(dui)焊(han)(han)(han)合金中(zhong)硼(peng)(peng)(peng)與(yu)鐵更易形成(cheng)化(hua)合物(wu)(wu)，而(er)且(qie)硼(peng)(peng)(peng)化(hua)物(wu)(wu)Fe2B與(yu)含硼(peng)(peng)(peng)碳化(hua)物(wu)(wu)Fe3(C,B)、Fe23(C,B)6的(de)硬度(du)與(yu)穩(wen)定(ding)性(xing)均普(pu)遍高(gao)于(yu)碳化(hua)物(wu)(wu)Fe3C。因(yin)此，在(zai)堆(dui)焊(han)(han)(han)合金中(zhong)添加(jia)(jia)一(yi)定(ding)量的(de)硼(peng)(peng)(peng)對(dui)于(yu)提高(gao)耐磨性(xing)有(you)十分重要的(de)意義。本(ben)實驗(yan)研(yan)究的(de)內容是(shi)(shi)在(zai)D256焊(han)(han)(han)條(tiao)藥(yao)皮(pi)中(zhong)加(jia)(jia)入(ru)鈦鐵、釩(fan)鐵、碳化(hua)硼(peng)(peng)(peng)和稀土(tu)，利(li)用焊(han)(han)(han)接冶金反應(ying)在(zai)高(gao)錳(meng)鋼堆(dui)焊(han)(han)(han)層中(zhong)自發生成(cheng)硼(peng)(peng)(peng)化(hua)物(wu)(wu)增強(qiang)顆粒以提高(gao)其在(zai)中(zhong)低(di)載荷作用下的(de)耐磨性(xing)。
實驗材料為(wei)D256焊條(tiao)(tiao)、B4C、鈦鐵(tie)(Ti20%~35%，C≤0.15%，Al≤6%，Si≤4%，P≤0.1%，S≤0.06%）、釩(fan)鐵(tie)（V50%~65%，C≤0.06%，Si≤2%，Al≤2.5%，P≤0.1%，S≤0.1%）、石墨、稀土，其粒(li)度都(dou)是100目。自制(zhi)的耐(nai)磨(mo)焊條(tiao)(tiao)的碳化硼含量(liang)分別(bie)為(wei)2%、4%、6%、8%。焊芯(xin)選用H08A，直徑為(wei)3.2mm。制(zhi)成規(gui)格為(wei)Φ4.0mm的焊條(tiao)(tiao)。然后采用140A電流在Q235鋼(gang)板上連續堆焊三層，最(zui)后制(zhi)成6mm×6mm×10mm的標準試樣。
在D256焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)藥(yao)皮中添(tian)加(jia)(jia)碳(tan)化(hua)硼(peng)后，堆焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)層的組織主(zhu)要由奧氏(shi)體(ti)+大量硼(peng)化(hua)物(wu)(wu)和碳(tan)化(hua)物(wu)(wu)顆粒(li)組成。當碳(tan)化(hua)硼(peng)含量為6%時，奧氏(shi)體(ti)晶(jing)粒(li)細化(hua)程度(du)(du)(du)最好。在D256焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)藥(yao)皮中加(jia)(jia)入6%碳(tan)化(hua)硼(peng)時，堆焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)層宏觀硬(ying)度(du)(du)(du)達(da)到56HRC，其(qi)熔(rong)合區硬(ying)度(du)(du)(du)較加(jia)(jia)石墨的焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)提高了8HRC，較D256焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)提高了10HRC。在藥(yao)皮中添(tian)加(jia)(jia)適(shi)量的碳(tan)化(hua)硼(peng)較只添(tian)加(jia)(jia)石墨能顯著提高高錳鋼(gang)堆焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)的耐磨性(xing)能。