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铬是耐磨金属材料中应用非常广泛的合金元素,钢中加入适当的Cr可以使其具有高的硬度和耐磨、耐高温、耐腐蚀性能,但是影响Fe-Cr-B合金组织与性能的主要因子是硼、碳元素,而非Cr元素,因此,降低Fe-Cr-B合金中Cr的添加量不仅对组织和性能无太大影响,而且能大大降低合金成本。本文研究了含0.3%C、1.5%B和0~15%Cr的Fe-Cr-B合金,观察Cr含量对合金显微组织与相组成的影响,并测量不同Cr含量Fe-Cr-B合金的硬度和耐磨性能,分析硬度与耐磨性能的变化趋势,从而优化合金中铬的添加量。试验结果表明:随Cr含量的增加,铸态Fe-Cr-B合金基体由珠光体+铁素体向马氏体转变,说明Cr增加了基体的淬透性;而晶界硼碳化合物则随Cr含量的增加,由Fe3(B, C)转变为(Fe, Cr)3(B, C),且当Cr含量超过10%时形成新的Cr3C2型碳化物。合金经淬火+回火处理后,奥氏体基体转变为回火马氏体,硼碳化合物相未发生分解,但在1050℃淬火后出现熔断、颗粒化现象。铸态Fe-Cr-B合金的硬度随Cr含量的增加显著增加,但当Cr>10%时,硬度略微下降,这是因为Cr3C2的硬度略低于Fe2B,而随着Cr含量的增加,Cr3C2的体积分数增加,降低了合金硬质相的硬度。将Fe-Cr-B合金经1050℃油淬+回火处理后,发现含铬Fe-Cr-B合金硬度高于无铬Fe-B合金,且无铬Fe-B合金随回火温度的上升硬度快速下降,含铬Fe-Cr-B合金则在高于450℃回火时硬度迅速下降。试验利用MLD-10型动载磨料磨损试验机,对标准试样Cr12MoV钢和经过1050℃油淬+(250℃、350℃、400℃、450℃和550℃)回火处理的Fe-Cr-B合金进行耐磨测试,测试结果发现:当Cr<6%时,Fe-Cr-B合金的耐磨性低于Cr12MoV钢;当6%≤Cr≤15%时,Fe-Cr-B合金的耐磨性能较Cr12MoV钢略高或持平。随回火温度的升高,Fe-Cr-B合金的耐磨性能下降,但在450℃回火时耐磨性出现回升,随后继续下降。Fe-Cr-B合金的主要磨损机制为凿削式磨粒磨损和塑性变形磨粒磨损,脆性剥落不明显,因而,Fe-Cr-B合金具有很好的耐磨性能。