后将变质处理后的铁水温度在1420?1480°C浇注成铸件；将所浇注的铸件在980?1050°C经4?6小时保温后进行正火处理，然后在250?500°C进行回火处理，回火保温时间8?10小时，制得含硼高铬耐磨铸铁。该发明与已有技术相比具有以下优点:①采用廉价硼取代昂贵的钼、镍等合金元素，改善高铬铸铁的淬透性，降低高铬铸铁生产成本30?50%。②采用镧铈混合稀土、钛、钙、锶、钡、铝等元素细化凝固组织，减轻元素偏析，改善碳化物形态和分布，提高含硼高铬耐磨铸铁的强度和韧性，其中抗拉强度超过580MPa，冲击韧性大于10J / cm2，硬度大于62HRC。③采用硅-钙合金脱氧，铝终脱氧，同时采用钛固定铁液中的氮，稳定并提高了硼元素的收的率，硼的收的率大于92%，比普通方法提高硼收的率10%以上，使含硼高铬铸铁性能稳定。④该含硼高铬铸铁具有优异的耐磨性，达到甚至超过了含钼、镍高铬白口铸铁水平。但该含硼高铬耐磨铸铁由于含硼量小(0.15?0.3%)，合金中的硼化物含量少，使其耐磨性能仍然较低；由于含硼高铬耐磨铸铁中的碳含量高(2.5?3.5%C)，使其韧性较低，在重载、大冲击磨损工况下使用其安全性能差；由于采用较多的合金进行变质处理，造成变质处理工艺复杂，成本增加。
[0011]含硼高铬铸铁尽管具有良好的耐磨性能，但是硼元素的加入造成碳化物数量和硼化物数量的增加，将引起高铬铸铁合金的韧性降低，如果要提高韧性则需加入钼、镍等昂贵合金元素，使生产成本增加。因此，含硼高铬铸铁虽然在国内外均进行了研究，但由于其强度和韧性未有得到解决，致使其一直未能得到广泛推广和应用。
[0012]众所周知，材料在巨大局部载荷作用下不损坏的关键是具有韧性好的基体。为此，近年来，国内外开展了奥氏体高铬铸铁的研究和开发，已取得了较好的应用效果。亚稳奥氏体基耐磨材料在使用中的一个显著特点就是具有加工硬化性能。此种材料工作时，奥氏体基体可承受局部冲击，且产生一定的加工硬化效果，在较大的冲击力或摩擦力作用下，处于亚稳状态下的奥氏体基耐磨材料表层发生塑性变形，诱发材料表面组织中的奥氏体向马氏体转变，产生强烈的加工硬化现象，使材料表层不断的层层硬化，硬度比使用前急剧提高。根据冲击摩擦能量大小的不同，表层硬度约提高HRC(5?15)个单位。同时由于硼化物颗粒增强耐磨材料心部仍保持奥氏体组织所有的强韧性，能抑制裂纹的扩展作用，降低了硼化物颗粒增强耐磨材料的破裂和剥落倾向，尤其是降低了硼化物、碳化物断裂和剥落的程度，极大地提高了合金的抗冲击磨损能力。可以说，碳化物和奥氏体双相组织在磨损过程中互相支撑，相得益彰。具有这样显微组织的材料能够承受恶劣的工作条件。在合适的工作条件下，其抗磨性可达到甚至超过热处理状态的马氏体白口铸铁。
[0013]由于亚稳奥氏体塑性变形能力较好，它与碳化物界面的结合强度也较高，同时在冲击作用下，由于能产生加工硬化而使材料表面硬度提高，从而起到支撑和保护碳化物的作用。而马氏体基体由于变形能力小，抵抗裂纹扩展能力差，当物体在马氏体表面发生磨损时，材料表面局部区域受很大应力，极易使裂纹扩展，对硬脆的硼化物和碳化物破坏作用很大。在冲击和凿削作用下极容易产生疲劳剥落和脆性剥落致使失重量增大，这时需要提高材料的显微韧性，增加局部应力集中的缓和能力才可以提高耐磨性。因此，在冲击磨损条件下，马氏体基体材料的耐磨性不如奥氏体基体的好。
[0014]但是，铸造合金所形成的奥氏体基体的亚稳状态，与碳钢的残余奥氏体不同，它要具有一定的相对稳定性，而在摩擦磨损时表层又易于形变诱发马氏体相变。同时，这种合金还有较高的冲击韧性。
[0015]更为重要的是，当耐磨材料的奥氏体组织处于亚稳状态时，在摩擦磨损过程中，表层奥氏体基体产生大量位错和层错。不同滑移系中的位错相互交截、缠结、制约着彼此运动，从而形成位错丛聚，构成亚晶界位错墙。而位错丛聚区及层错区也正是α马氏体和ε马氏体的形核地，在摩擦应力作用下，表层亚稳奥氏体在磨损过程中诱发(α + ε)马氏体相变，从而磨损表面以形成α马氏体为主，次表层以形成ε马氏体为主，使表层硬度得以大幅度提高，远远大于普通奥氏体加工硬化所达到的硬度。并且形成一个从表层向心部的负的硬度梯度，增强了合金的抗冲击磨损能力。另外，由于合金中的奥氏体基体处于亚稳状态，当表面诱发相变马氏体硬化层磨掉之后，下面的奥氏体在摩擦应力作用下继续诱发相变马氏体产生。从能量角度来看，表层亚稳奥氏体在磨损过程中诱发马氏体相变，必然要吸收和消耗部分能量。这样，就造成磨损破裂的畸变能中有一部分消耗于这种组织转变，从而使材料磨损减少，即材料耐磨性提高。
【发明内容】
[0016]本发明的目的在于解决现有技术中的不足，提出了一种复合锤头的镶铸工艺，解决了现有双金属复合技术所存在的弊端和不足，且所生产的锤头不耐用使用寿命短，锤头更换频繁和生产成本高的问题。提供了一种以硬度高、耐磨性好，并具有高强韧性、高硼化物含量的具有高硬度的铬及铬的碳化物作为耐磨合金的硬质相，硼化物镶嵌在髙韧性的马氏体基体上，获得具有髙强韧性、高耐磨性，低成本双金属复合高韧性高硼高速钢锤头及其制备方法。
[0017]为实现上述目的，本发明可以通过以下基本化学成分的设计和技术方案来实现，包括以下步骤:
(1)锤头和锤柄材料成分设计:
①高硼高速钢锤头材料化学成分及其质量百分比为；0.4?0.8% C，0.7?2.4% B，
3.0 ?5.8% Cr，0.5 ?1.0% Si，3.5 ?5.5% Mn，0.8 ?3.0% Mo，1.5 ?3.5% W，0.5 ?1.5% V，0.4 ?1.4% Cu，0.40 ?1.0% Ti，0.05 ?0.3% Nb，0.10 ?0.25% Ca，0.06 ?0.3%Ce，0.05 ?0.2% Y，0.04 ?0.18% Ν，0.12 ?0.25% Mg，0.06 ?0.15Ba，0.04 ?0.13%K，S < 0.03%, Ρ < 0.04%,余量为Fe和不可避免的杂质元素。
[0018]②锤柄材料化学成分及其质量百分比为；低碳贝氏体钢的化学组成及其质量分数是:0.20 ?0.35% C，2.50 ?3.00% Μη, 1.00 ?1.70% Si，0.02 ?0.08Ν，0.003 ?0.010%Β，0.03?0.07% Nb，0.010?0.020%Ba，0.05?0.25% ReSiMg, < 0.03% S, <0.04%
P,余量为Fe和不可避免的杂质元素；
或者直接采用低合金钢、合金铸钢材料；
本发明所提供的双金属复合高韧性高硼高速钢锤头及其制备方法，其制造工艺步骤是:
(1)供硼剂和变质孕育剂制造:
将钒铁、钛铁、铌铁、氧化钾、硅钙钡合金、含氮铬铁破碎成60?100目的粉末，将60?100目的BC、BN、B203、Si3N4和变质元素稀土 Ce、Y 一起按照质量百分比0.6?2.2%Β，0.40 ?0.90% Ti，0.2 ?0.6% V，0.08?0.25% Ce,0.10 ?0.25% Ca，0.05 ?0.3% Ce,
0.05?0.2% Υ，0.04?0.18% Ν，0.04?0.13%Κ配比后混合均匀，采用厚度0.12?0.25mm低碳钢钢带包装，滚乳成直径8?15mm金属包芯线，或者直接装入低碳钢管中；
(2)锤柄制造
先在电炉内熔炼锤柄材料，将废钢在电炉中熔化，钢水熔清后加入硅铁、锰铁，控制碳含量达到要求，炉前调整成分达到所设计的锤柄材料化学成分后，将熔体温度升高至1560?1620°C，加入硅钙合金进行预脱氧，加入铝终脱氧；
将硼铁、铌铁、Ba、Si3N4、ReSiMg破碎成3?6mm的颗粒，烘烤到200°C后放到钢包的底部，浇入熔炼好的锤柄钢液，然后浇入锤柄铸型中，浇注成所需形状的低碳贝氏体钢锤柄预制件；
(3)造型:
将铸造好的低碳贝氏体钢锤柄或者直接采用低合金钢、合金铸钢材料预制件经清沙、打磨后，对待与锤端接触部位先进行喷砂毛化，使其表面粗糙度达到250?350 μ m，然后用稀盐酸浸洗，除去表面杂质及氧化皮，并在酒精中漂洗干净，取出自然干燥，再在其表面涂覆一层防氧化涂料，然后将锤柄8预制件套上锤端消失模，放入砂箱6中直接造型；锤头1呈圆周方向或者矩形方向呈垂直状均匀布置在沙箱6的型砂中，在沙箱6的中部设有直浇道5和内浇道3，在直浇道5的上部设有浇注杯4，在锤头1的上部设有冒口 2，锤头1、冒口2和浇注系统中的直浇道5和内浇道3采用消失模型；在沙箱的外部安装有中频感应线圈7 ；
(4)锤头材料熔炼
将废钢、络铁在电炉中恪化，钢水恪清后加入妈铁、钥铁、铜板、娃铁、猛铁、I凡铁、招，控制碳含量达到要求，炉前调整成分合格后，将熔体温度升高至1560?1620°C，加入硅钙合金进行预脱氧，加入铝终脱氧；
(5)加硼和变质孕育处理
将(1)所制造的供硼剂和变质孕育剂金属包芯线通过喂线机，按照所需质量百分比含量加入到冶炼好的钢水中加硼和变质孕育处理，或将(1)所制造的供硼剂和变质孕育剂钢管，按照所需质量百分比含量添加到冶炼好的钢水中加硼和变质孕育处理，或者直接添加到钢包内浇注的钢水中进行加硼和变质孕育处理；
(6)浇注复合成型
启动电磁感应加热电源，通过安装在沙箱外部的感应加热器对沙箱内的锤柄进行表面加热，待加热到820°C?1000°C后，将冶炼好的并经变质孕育处理后的所需复合成分的锤头金属液按照所预定的浇注程序通过浇注杯浇入直浇道和内浇道，浇注温度为1400?1500°C ;在浇注过程中，电磁感应加热器不停止加热，待金属液将锤柄完全包覆后至充满整个冒口，停止浇注，感应加热器继续进行加热10?50分钟，使所浇注的金属液在一定的时间内保持液态，以增加液固时间，使界面形成冶金结合，所得到的双金属锤头复合界面为完全冶金结合，然后停止加热，经4?8小时铸件冷却后，将砂型整体吊出，开箱空冷铸件；
(7)热处理
铸件经清砂、打磨后，在加热炉内以< 100°C /h升温速度，将复