磨辊是中速磨煤机的核心部件,提高磨辊的使用寿命对于燃煤发电厂有着重要意义。本文通过电渣结晶器快速冷却Fe-Cr-B合金熔液和电磁感应加热42CrMo低合金钢辊芯的方法制备了Fe-Cr-B合金/42Cr Mo低合金钢复合磨辊。采用光学金相显微镜OM和扫描电镜SEM观察了金相显微组织;运用能谱仪EDS检测了复合界面处合金元素的分布情况;运用X射线衍射结合MDI Jade6分析软件对于Fe-Cr-B合包覆层中的物相进行了检测和分析;在洛氏硬度计和显微硬度计上测量了硬度。运用这些观察、分析和检测手段本论文系统的研究了Fe-Cr-B合金包覆层、Fe-Cr-B合金/42CrMo低合金钢复合界面的显微组织、硬度变化以及Fe-Cr-B合金包覆层碳、硼含量的变化对于包覆层和复合界面显微组织的影响,获得了以下主要研究结果。亚共晶Fe-Cr-B合金包覆层组织由先共晶树枝晶基体和在树枝晶基体之间分布着的共晶体组成。并且,在树枝晶基体上分布着少量的形状不规则的呈块状和球状的析出相颗粒;过共晶Fe-Cr-B合金的包覆层的组织由粗大的杆状初生M2B硼化物、共晶组织、包晶组织以及过饱和析出的碳硼化物组成。Fe-Cr-B合金的包覆层组织由表层、中间区层与内层三层组成。其中,中间层组织与表层和内层相比,基体晶粒粗大,硼化物宽厚、硼化物数量较多、硼化物网的连续性和完整性强。Fe-Cr-B合金/42CrMo低合金钢复合磨辊复合界面区域显微组织可分为三个亚区,即:与Fe-Cr-B合金包覆层组织相似的类Fe-Cr-B合金亚区、复合界面以及类42CrMo亚区;复合界面呈黑色长带状,由具有方向性的极细珠光体和大量不同形状的硬质相组成。类Fe-Cr-B合金组织亚区由树枝晶基体和在树枝晶基体之间分布的大量网状共晶硼化物组成,但是,网状硼化物的体积百分数与Fe-Cr-B合金包覆层相比明显有所降低。类42CrMo辊芯亚区组织主要由铁素体和细片状珠光体组成,靠近复合界面的微区中主要由铁素体组成,珠光体很少或几乎没有。之后的微区中铁素体的量逐渐减少,而珠光体的量逐渐增多。提高硼含量,Fe-Cr-B合金包覆层凝固组织中共晶或过共晶组织的体积百分比显著增加;提高碳含量,Fe-Cr-B合金包覆层凝固组织中初晶硼化物、共晶组织和呈麦穗状的包晶组织的体积百分比增加。提高Fe-Cr-B合金包覆层的碳、硼含量,复合界面的细长条带变得完整和连续。此外,碳含量增加使得Fe-Cr-B合金包覆层亚微区中析出的硬质相的数量增加、类42CrMo辊芯亚区中珠光体团的数量增加;提高硼含量类Fe-Cr-B合金包覆层区域的显微组织以及类42CrMo辊芯区域的显微组织变得细小。