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高硼铁基耐磨合金是一种新型的耐磨材料,硬度高和耐磨性好,但硼元素易沿晶界以网状硼化物形式析出,导致塑性和韧性不足。本文在对B、C、Cr三种元素优化的基础上,试图通过变质剂进行变质处理以改善硼化物的形态,使硼化物的网状结构变成断网和孤立的结构,以改善高硼铁基Fe2.5B0.43C耐磨合金的性能,且进一步探讨和比较三种变质剂RE Ce-La、RE-Mg和RE-Si三种变质剂及其加入量对合金微观组织和性能(洛氏硬度、冲击韧性、抗弯强度和挠度)的影响。研究结果如下:XRD分析表明,高硼铁基Fe2.5B0.43C耐磨合金组织中主要存在三个相,即α-Fe、M2B和M3(B,C)相(M代表Fe、Cr、Mn、V等合金元素),M2B具有正交晶系晶体结构,在合金中作为主要的硬质相和耐磨相。SEM和EDS分析表明,高硼铁基Fe2.5B0.43C耐磨合金由基体和硼化物组成,基体主要由片状珠光体和铁素体组成,硼化物主要由M2B和M3(B,C)组成,铁素体主要存在硼化物周围。各合金元素在组织中有不同的分布。在分别研究RE Ce-La、RE-Mg、RE-Si三种变质剂和其不同的加入量对高硼铁基Fe2.5B0.43C耐磨合金的变质处理效果的实验中发现:三者均有较好的效果,硼化物有不同程度的断网或颈缩,其中以1.0%RE Ce-La和2.0%RE-Si变质效果更佳:合金组织大大细化,尤其硼化物十分细小且断网程度高,对基体的割裂性较小,明显改善了硼化物粗大并以网状沿晶界分布的形态,此时材料达到了最优的综合力学性能:抗弯强度1238.6~1360.7MPa,硬度66.3~70.2HRC,冲击韧性6.38~7.12J/cm2,挠度1.70~1.71mm,明显比未变质的高(抗弯强度645.3MPa,硬度52.0HRC,冲击韧性3.36J/cm2,挠度0.42mm)。