采用鈦、鈮、釩、硼等鐵合金與石墨等材料的混合粉，用TiC，B4C硬質合金與F101，F(xiàn)314等自溶合金制成堆堆焊耐磨鋼板以等離子搬運電弧為熱源進行了探索性的耐磨堆焊材料的實驗研究。通過堆焊時的冶金反應，在堆焊金屬中構成了TiC，NbC，VC等碳化物超硬質相，極大的提高了堆焊金屬的硬度和耐磨性。實驗數(shù)據(jù)標明，這種堆焊金屬的耐磨性均超過國內現(xiàn)在F31，堆667，堆717堆焊材料的耐磨性，為堆焊材料范疇開發(fā)新型材料供給了新的途徑。

研究了堆焊耐磨鋼板焊縫的硬度及碳化物分布，剖析了C、Nb、Ti、V對硬度的影響，優(yōu)選了一種硬度高、碳化物分布均勻的堆焊焊縫。結果標明，V對提高硬度有明顯效果，但其碳化物易沿晶界析出;Ti、Nb促進碳化物均勻分布，但含量過高會構成很多碳化物，反而降低焊縫硬度。

為清晰不同合金元素在復合耐磨板中的效果，設計了12種堿性藥皮堆焊焊條，利用光電直讀光譜儀、洛氏硬度計對堆焊金屬的成分及硬度進行了測驗，剖析了C、Ti、Nb、V的合金過渡特點及其對堆焊金屬硬度的影響規(guī)律。結果標明：C元素過渡動搖較大，Nb、V過渡較安穩(wěn)，各種元素的過渡相互影響;C、V固溶強化效果大，可以提高堆焊耐磨鋼板硬度，而Ti、Nb主要構成碳化物，含量過多時會削弱碳的固溶強化效果，使硬度降低。