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對于不經加工直接使用的鑄件，可以采用鑄造表面合金化（或稱涂覆鑄造）工藝，在鑄件的特定表面熔覆一層以硼化物為主要耐磨材料的硬化層，從而提高農機耐磨鑄件的耐磨性。此技術可以在零件鑄造過程中形成硬化層，具有工藝簡單、成本低等特點，可廣泛應用于農機抗磨鑄件的生產中。還可使農機零件（如犁鏵、播種機的開溝器等）形成硬度及耐磨性不同的表面，從而形成自磨刃，提高其入土性能。其他機械（如礦山、建筑等）要求耐磨的鑄件，也可以利(li)用該項技(ji)術(shu)進(jin)行處理。
試驗方法及材料利用膏塊涂覆法進行試驗研究，以硼鐵為供硼劑，鉻鐵為增強劑，另外加入一定量的熔合劑，將這些組分粉碎成100目后，按一定比例混合，用粘結劑調成糊狀。將型芯砂或石英砂用水玻璃混合均勻，按鑄鐵表面形狀大小填壓成一定厚度的膏塊，膏塊上插通氣孔，送入烘箱在100℃左右時進行烘烤、硬化，用小刷子將已配置好的合金粉劑按不同厚度均勻地涂于膏塊表面，自然風干5h，即可澆注使用。將做好的膏塊置于鑄型的底面或側面，基體為合金粉劑熔于鑄件表面，取出后冷(leng)卻。用71型顯微(wei)(wei)硬度計對硬化層進行顯微(wei)(wei)組織觀察，用XJ-16型顯微(wei)(wei)鏡及其附件進行顯微(wei)(wei)組織照相(xiang)。
融合較差的主要原因在于鉻鐵的含量較高，由于鉻鐵熔點高，復合涂料層在形成過程中，需要的熱量也較多，但是鑄件的形成過程較短，再加上熱量的散失，使得該成分的融合質量較差。另外還發現，熔合劑是熔點較低的金屬，在金屬中的含量很高，造成復合層分布厚薄不勻，影響鑄件的(de)(de)(de)使(shi)用效果。而且(qie)在澆注過程中會使(shi)合(he)金(jin)(jin)粉層塌(ta)陷。因此低熔(rong)點的(de)(de)(de)熔(rong)合(he)劑(ji)(ji)(ji)含量在2%～5%左右。這(zhe)些熔(rong)合(he)劑(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)存(cun)在，在澆入(ru)鐵水時(shi)，要先于合(he)金(jin)(jin)粉熔(rong)化，這(zhe)樣液(ye)體的(de)(de)(de)熔(rong)合(he)劑(ji)(ji)(ji)就包圍(wei)在合(he)金(jin)(jin)粉粒周圍(wei)，使(shi)其表(biao)面(mian)熔(rong)化燒結，提高合(he)金(jin)(jin)粉劑(ji)(ji)(ji)與鐵水的(de)(de)(de)潤濕性。
粘結劑(ji)對表面硬化(hua)層(ceng)(ceng)質量的影響粘結劑(ji)要(yao)使合金(jin)粉劑(ji)能(neng)夠涂附在(zai)(zai)(zai)型腔壁或(huo)膏塊表面上，并在(zai)(zai)(zai)高(gao)(gao)溫鐵(tie)水的沖刷下，具(ju)有(you)一定的強度，還(huan)(huan)能(neng)形(xing)成(cheng)穩定的毛細(xi)(xi)孔隙，這樣(yang)可(ke)保證高(gao)(gao)溫鐵(tie)水在(zai)(zai)(zai)毛細(xi)(xi)作用下，浸透整個合金(jin)粉層(ceng)(ceng)，從而形(xing)成(cheng)質量較好的復(fu)合硬化(hua)層(ceng)(ceng).另外，毛細(xi)(xi)孔隙的存在(zai)(zai)(zai)，還(huan)(huan)可(ke)使澆注過程中形(xing)成(cheng)的氣體逸出，不致在(zai)(zai)(zai)合金(jin)層(ceng)(ceng)內形(xing)成(cheng)氣孔。同時制作膏塊的粘結劑(ji)要(yao)使膏塊本身具(ju)有(you)一定的強度，保證在(zai)(zai)(zai)澆注過程中不變(bian)形(xing)，或(huo)不被高(gao)(gao)溫鐵(tie)水沖散(san)。
通過(guo)實驗，發現用PVA作粘(zhan)(zhan)結(jie)(jie)劑(ji)(ji)效果最好(hao)，其次是氯(lv)丁酚醛(quan)(quan)膠(jiao)。用水玻璃烘(hong)干后(hou)具有很好(hao)的(de)強度(du)，但(dan)它在澆注過(guo)程中容(rong)易(yi)分解成(cheng)NaO，這些物質又是造(zao)渣材料，由于鐵(tie)(tie)(tie)水的(de)凝固時(shi)(shi)間較短(duan)，來不(bu)及(ji)浮(fu)出就固溶(rong)到合(he)(he)金(jin)層內(nei)，形成(cheng)夾(jia)渣。對(dui)于氯(lv)丁酚醛(quan)(quan)膠(jiao)在高溫時(shi)(shi)因分解和燃燒(shao)，油(you)膜(mo)被破壞而失去高溫強度(du)，澆入鐵(tie)(tie)(tie)水后(hou)合(he)(he)金(jin)粉劑(ji)(ji)易(yi)被沖(chong)散，另(ling)(ling)外，氯(lv)丁酚醛(quan)(quan)膠(jiao)燃燒(shao)產(chan)生大量(liang)(liang)氣(qi)體(ti)，若排氣(qi)不(bu)暢，易(yi)在鐵(tie)(tie)(tie)水和膏塊之間產(chan)生氣(qi)體(ti)層，使鐵(tie)(tie)(tie)水滲透能(neng)力下降，造(zao)成(cheng)分層現象，致使合(he)(he)金(jin)層與母(mu)材結(jie)(jie)合(he)(he)不(bu)牢(lao)，或在合(he)(he)金(jin)層中形成(cheng)氣(qi)孔。相對(dui)于氯(lv)丁酚醛(quan)(quan)膠(jiao)，PVA的(de)發氣(qi)量(liang)(liang)較少(shao)。另(ling)(ling)外，粘(zhan)(zhan)結(jie)(jie)劑(ji)(ji)加入量(liang)(liang)要適中，只有當(dang)粘(zhan)(zhan)結(jie)(jie)劑(ji)(ji)加入量(liang)(liang)適中時(shi)(shi)，才能(neng)保證(zheng)合(he)(he)金(jin)硬化層的(de)質量(liang)(liang)。但(dan)還是應(ying)該(gai)盡可能(neng)減少(shao)粘(zhan)(zhan)結(jie)(jie)劑(ji)(ji)的(de)加入量(liang)(liang)。
澆注溫度及粉劑粒度對硬化層質量的影響澆注溫度對合金層質量的影響最大，因為澆注溫度高，合金粉末之間的化學反應進行得充分，析出的活性硼原子多，而且高溫下的硼原子擴散滲透能力強。另外，溫度越高，鐵水的粘度越小，流動性越好，對合金粉層的浸透性越好，形成的氣體及渣能夠及時排出，從而形成質量較好合金硬化層。若澆注溫度過低，膏塊得不到充分的熱量，加之流動性差，滲透能力下降，鐵水不易與膏塊顆粒熔合，常出現夾渣，氣孔等缺陷。但澆注溫度也不能過高，過高會使膏塊發生變形，合金粉劑易被鐵水沖散，形成不了質量均勻的表面合金層，還會使鑄件的(de)其它(ta)部位產生氣孔(kong)、粘砂等(deng)缺陷。因此澆(jiao)注溫度(du)一般控(kong)制在1300合(he)金(jin)粉劑的(de)粒度(du)也可(ke)影響(xiang)硬(ying)化層(ceng)質(zhi)量(liang)，粒度(du)過小，毛細作用較(jiao)差，鐵水的(de)浸透能力很弱，這樣就會使合(he)金(jin)層(ceng)熔合(he)不(bu)好(hao)。粒度(du)過大，則可(ke)在合(he)金(jin)層(ceng)中(zhong)形(xing)成硬(ying)質(zhi)顆(ke)粒，影響(xiang)合(he)金(jin)層(ceng)的(de)機械性能。在觀察該硬(ying)化層(ceng)顯微(wei)組織(zhi)時也發現了有圓角的(de)硬(ying)質(zhi)顆(ke)粒夾雜物(wu)。實驗證明，合(he)金(jin)粉劑的(de)粒度(du)在100目效(xiao)果較(jiao)好(hao)。
現場試驗將該技術應用于磨米機輸送機構的U形襯套鑄件生產中，在該鑄件內壁表面上形(xing)成一層硬化合(he)農(nong)業工程學報金層，安裝到(dao)機械(xie)上進行(xing)試驗。結果(guo)發現，材質為(wei)HT250的U形(xing)襯(chen)套生(sheng)產(chan)(chan)100～150t米粉就磨(mo)(mo)損嚴重，必須更換。而內壁有合(he)金層的U形(xing)襯(chen)套（材質也為(wei)生(sheng)產(chan)(chan)了300t還能(neng)夠滿足其實用性能(neng)。耐磨(mo)(mo)性能(neng)提高(gao)了1倍以上，使用壽(shou)命延長(chang)，且(qie)生(sheng)產(chan)(chan)效率得(de)到(dao)大幅度提高(gao)。
結論1）表(biao)面合金(jin)硬(ying)化層的(de)質(zhi)量受(shou)到合金(jin)粉(fen)劑的(de)組分及粒(li)度、粘結劑、澆注溫度等因素的(de)影響。
2）表面硼化物復合增強材料技術具有生產成本低，方法簡便易行等特點，非常適用于農機、礦山、建筑機械等耐磨鑄件的生產中。