我国硼储量丰富，价格低廉而且稳定。硼在α-Fe和γ-Fe中的溶解度分别小于0.0004wt%和0.02wt%，Fe-C合金中加入硼元素后，大部分硼在凝固过程中，将形成含硼碳化物或以硬度高、高温稳定性好的硼化物的形式析出。硼含量的增加可使奥氏体区减小。当硼含量增加到一定数值，奥氏体区缩小到一定程度，在熔点下可能无相变发生，不能热处理强化。含硼碳化物、硼化物相高抗磨性的发挥程度还依赖于基体对它的支撑与包裹作用，即基体需要一定的硬度和体积百分含量。在冲击磨料磨损中，硬度低的基体被去除后使含硼碳化物或硼化物相突出于磨面，在磨粒的多次挤压和撞击下，硬而脆的含硼碳化物、硼化物就可能破裂，从而导致合金的抗磨料磨损性能下降。另外，如果基体的体积百分含量过少，它对硬质相就起不到很好的包裹作用，在冲击磨料磨损中，硬质相就会大颗地脱落，也会导致合金的抗磨料磨损性能下降。因此，铸造Fe-C-B合金要想获得优异的耐磨性，基体必须具有一定的含碳量和体积百分含量。已有的研究中主要针对中低碳钢，碳含量加入量较少。为了进一步考察较高碳含量下B对Fe-C-B合金凝固组织与性能的影响，本文拟选择碳含量1.0wt%左右进行初步研究。
试验用的Fe-C-B合金材料采用10kg中频感应电炉熔炼，材料包括硼铁(B含量17.59wt%)、废钢、碳颗粒。熔炼时先加入废钢和碳颗粒，待熔清后插铝一次脱氧后加入硼铁，合金溶液经造渣扒渣后1500℃以上出炉，静置后浇铸试样，浇铸温度1430～1450℃。使用水玻璃砂铸型。
当碳含量增加到1.0wt%左右，仍使得砂型条件下Fe-1.0C-B合金凝固组织中硬脆相增加，从而导致合金硬度上升，冲击韧度下降。当碳含量增加到1.0wt%左右，硼含量较低时，Fe-1.0C-B合金凝固组织与以往研究的Fe-C-B合金凝固组织类似，当硼含量增加到2.35wt%时，其凝固组织呈现明显的共晶组织形态，共晶组织由一个个共晶团组成，每个共晶团的含硼碳化物呈菊花状分布。当硼含量达到3.09wt%时，Fe-1.0C-B合金凝固组织与Fe-0.77C-B合金凝固组织类似，只是白色大块的Fe2B相有所增加。就综合力学性能来讲，硼含量为0.76wt%的Fe-1.0C-B合金明显高于硼含量为0.79wt%的Fe-0.77C-B合金，甚至高于硼含量为2.23wt%时的Fe-0.77C-B合金，具有一定的工业应用价值。硼含量小于2.35wt%时，硼含量相同，碳含量高的耐磨性好，其中在碳含量接近1.0wt%，硼含量为1.55wt%时，抗冲击磨料磨损性能最佳。
