低合金结构钢具有良好的塑、韧性，但较差的耐磨性能使其在很多领域的应用受到限制，B4C的硬度在自然界仅次于金刚石和立方氮化硼，是超硬家族的重要成员，其具有高硬度、高耐磨、自润性好的特点，在硬质合金和涂层工业中有着重要作用，常用于制造耐磨部件。通过表面改性技术，在廉价的低合金结构钢表面生成具有高硬度和耐磨损的硼、碳化合物颗粒增强层，既可保持钢基体较好的韧性和塑性，又可使表面具有陶瓷的高硬度、高耐磨和优异的耐冲刷性能，提高钢在固态颗粒冲刷等恶劣环境中的服役能力。材料表面耐磨涂层的制备方法有很多，如激光熔敷、TIG熔敷、PVD、CVD 等，但是各种制备涂层的方法均有一定局限性，如：工艺复杂、设备昂贵、效率低、受工件尺寸限制等。等离子熔敷技术的熔覆层与基材之间为冶金结合，与目前较为广泛研究的激光熔敷技术相比较，具有能量转换效率高、设备投资小及操作维修简便等特点，更加适合工厂的大规模生产。利用等离子熔覆技术，在16Mn 钢表面上进行了Fe58-B4C 混合粉末熔敷试验，在低合金钢表面成功制备了铁基硬质陶瓷颗粒增强层。在低合金结构钢表面制备一层高硬度、高耐磨的铁基陶瓷颗粒增强层，并研究熔覆层的微观结构及性能。利用等离子熔敷技术，在16Mn 钢基体上熔敷Fe58合金粉与B4C 陶瓷粉的混合粉末。在16Mn钢表面成功制备了高硬度、高耐磨的铁基陶瓷颗粒增强层，陶瓷颗粒增强层致密、均匀、无气孔、无裂纹，且与基体结合良好。XRD 及SEM 结果表明，熔覆层生成了细小、均匀的碳、硼化物增强相，熔覆层与基体的相容性好，界面呈冶金结合，熔覆层的增强相主要有Fe2B、FeB、Cr7BC4、Cr7C3及B4C相，Fe与B的化合物Fe2B、FeB 呈链状沿晶界分布在(Fe,Ni)固溶体上，并与(Fe,Ni)固溶体在晶界形成网状结构。铬的碳、硼化物Cr7BC4 和Cr7C3及未完全反应的B4C 陶瓷相，则呈不规则块状和点状在晶内弥散分布。熔覆层断面的显微硬度及表面磨粒磨损测试结果表明，熔覆层断面的显微硬度分布均匀，平均硬度可达11.9GPa，是16Mn 钢基体的7.95 倍，耐磨粒磨损性能是基体的7倍以上。晶内弥散分布的B4C、Cr7BC4和Cr7C3 硬质相与晶界成链状分布的Fe2B、FeB 共同作用，使熔覆层的硬度、耐磨性明显提高。
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