在轧钢生产中，轧辊是重要耗材之一。高钒高速钢轧辊虽然具有优越的性能，但价格昂贵。使用硼元素制备出高硼高速钢，能够在组织中形成高硬度的硼碳化物，且硼元素价格低廉。高硼高速钢中的硼碳化物呈连续网状结构，且脆性大，严重恶化了高硼高速钢的性能。因此改变高硼高速钢组织中硼碳化物的原始形貌，使之呈细小、弥散的团球状分布于基体中，从而提高材料性能，是确保其能够用于轧辊制备的关键，具有重大的研究意义。 本项目研究了不同B含量的高硼高速钢组织形貌、力学性能及两体磨损性能；通过定向凝固-液淬试验，研究了高硼高速钢的凝固过程，揭示了不同成分硼碳化物的生长机理；还研究了不同Al含量高硼高速钢的组织形貌、力学性能及抗回火软化特性；还以Mo元素作变量，研究了不同Mo含量高硼高速钢中硼碳化物形貌、力学性能及两体磨损性能的变化规律；以Ca、Ti作为变质元素，研究了Ca、Ti单一变质及复合变质处理对高硼高速钢组织形貌、力学性能的影响，及不同凝固速率对Ca-Ti复合变质效果的影响，同时研究了Ca-Ti复合变质高硼高速钢的高温干滑动摩擦磨损性能。 研究表明，高硼高速钢具有极好的淬透性，B含量增加，合金硬度提高，耐磨性增加。高硼高速钢凝固时的物相析出顺序为：初生奥氏体、共晶奥氏体、富Mo硼碳化物、富Cr硼碳化物；奥氏体以非小平面机制生长，富Cr硼碳化物以小平面机制生长，富Mo硼碳化物以“六边形”机制生长。Al元素能显著提高其抗回火软化性能。Mo元素以置换固溶的方式存在于硼碳化物中，改变了硼碳化物晶胞的电子环境，使晶胞热力学稳定性、化学键强度增加，从而提高了硼碳化物的韧性。Ca、Ti元素能够改变硼碳化物的生长方式，使硼碳化物尺寸细化，显著提高了合金韧性。Ca-Ti复合变质高硼高速钢中硼碳化物尺寸细小且弥散分布，且具有良好的高温抗氧化性，使其在室温和高温下均具有良好的抗摩擦磨损性能。