因缺乏兼顾高强韧性和优良耐磨性的合金材料，生产中往往优先采用在低碳钢基体上堆焊熔敷高合金耐磨层来制备或修复耐磨零件，这样可以降低材料成本，磨损后也便于修复。有学者认为，大尺寸初生碳化物比小颗粒碳化物相抵抗磨粒显微切削运动更为有效。硼合金具有较好的耐磨粒磨损性能，且经济性好。由此设想，含初生Fe2B相颗粒的硼合金因其优良的耐磨性而具有看好的应用前景。由Fe-B二元相图可知，当硼含量(wB)超过3.8%时，才形成初生Fe2B相，但试验显示wB>3.8%的合金性能较脆，焊道易开裂，碳含量高时尤其明显;反之，碳含量过低则焊缝气孔敏感性大。试验还显示，加入一定强碳化物形成元素，如钒，使硼合金形成多元合金系，可使形成初生Fe2B相合金的硼含量降低，从而避免上述不利影响。不仅如此，由于药芯焊丝包粉总量有限，加上硼元素过渡系数偏低等原因，致使wB>2.0%的堆焊合金所用药芯焊丝中硼铁组份比例大，限制了其所含的铬含量，这降低了耐腐蚀性，进而影响耐磨性。鉴于此，采用药芯焊丝在Q235钢基体上埋弧堆焊含铬和不含铬的Fe-C-V-B合金，研究了铬对其性能的影响。

　　药芯焊丝外皮钢带H08A，规格16mm×0.3mm，药芯由高碳铬铁(8%C，65%Cr)、钒铁(50%V)、硼铁(18%B)、钛铁(30%Ti)、石墨等粉末组成。由药芯焊丝成型机YHZ-1轧制为Φ4.4mm焊丝，再通过拉丝模将其减径至Φ3.2mm。在150mm×75mm×18mm的Q235钢试板上，药芯焊丝用交流埋弧焊机MZ-1000堆焊两层(电流400A，焊剂HJ260，焊后焊渣自动脱落，焊缝表面光洁)，分别制备了含铬和不含铬的Fe-0.6C-3.0V-2.8B堆焊合金，试样成分如表1所示。

　　表1 堆焊合金的成分(质量分数，%)

　　耐磨性试验采用MLS-23型湿砂橡胶轮式磨损试验机，条件如下：橡胶轮直径178mm、硬度为邵尔80，试验载荷24.5N，橡胶轮转速240r/min，砂浆比例为1500g石英砂(40～60目)配1000g水。试样先预磨1000转，冲洗干净，吹干，称初重M0，然后试验1000转后称重M1，(M0-M1)即为试样磨损失重ΔM。以1#作为参比试样，相对耐磨性=参比试样磨损失重/试样磨损失重。磨损试验后，将试样表面用丙酮擦洗干净，用扫描电镜观察磨损形貌。

　　在Fe-0.6C-3.0V-2.8B堆焊合金中，加入8%Cr，增强其耐腐蚀性，提高了硬质相和基体之间的结合强度，从而显著改善了其在潮湿环境下的耐磨性。在Fe-0.6C-3.0V-2.8B堆焊合金中，原位析出一定数量的(Ti,V)C相颗粒，可使α-Fe基体晶粒细化，阻碍共晶Fe2B或M3C相的定向生长，促使其形态优化，提高了合金韧性。(榕霖)