Fe-CR-C堆焊合金層耐磨性試驗分析.pdf

1、Fe-Cr-C系高鉻鑄鐵作為一種重要的耐磨堆焊材料，堆焊合金顯微組織中存在硬度很高的初生碳化物M7C3作為主要的硬質(zhì)相和耐磨相，配合具有較好性能的過共晶組織以達(dá)到良好的耐磨性能，但其耐磨機(jī)理尚需要進(jìn)一步的研究。
　　 本文實驗所用焊絲為四種不同成分的Fe-Cr-C系高鉻鑄鐵藥芯焊絲，其中兩種自制藥芯焊絲，兩種為市售的藥芯焊絲。采用明弧堆焊的方法制備出相應(yīng)的耐磨堆焊熔敷金屬層，利用光學(xué)顯微鏡(OM)，X射線衍射分析(XRD)及掃描

2、電鏡(SEM)等現(xiàn)代分析手段對焊絲熔敷金屬層進(jìn)行組織表征和物相分析，并對堆焊合金層進(jìn)行硬度和耐磨性測試。對比所得試驗結(jié)果并探討熔敷金屬層的化學(xué)成分、微觀組織結(jié)構(gòu)以及硬度對材料耐磨性的影響，并對材料的耐磨機(jī)理進(jìn)行了分析研究。選用合適的焊接參數(shù)和工藝，選出施焊后能得到耐磨性最好的熔敷金屬的藥芯焊絲，為藥芯焊絲的進(jìn)一步發(fā)展提供一定的依據(jù)。結(jié)果表明:
　　 兩種自制藥芯焊絲中，添加TiB2的堆焊合金耐磨性比未添加TiB2的合金層有所提高

3、，但耐磨性提高程度有限;而英國的藥芯焊絲和德國的藥芯焊絲均具有較高的耐磨性，其中英國的藥芯焊絲的耐磨性最高。
　　 單一的Cr元素或C元素的含量變化和合金層耐磨性的變化沒有明顯的線性關(guān)系。而隨著Cr/C比值的增加，堆焊合金的耐磨性增加。添加TiB2后，能夠提高材料表面合金的耐磨性，但是耐磨程度提高有限。
　　 高鉻鑄鐵堆焊合金熔敷金屬層組成物相主要包括α-Fe，F(xiàn)e3C，M7C3，基體組織都是馬氏體(M)和少量殘余奧氏體

4、，基體上分布著大量的初生碳化物和共晶碳化物。添加TiB2，形成的TiC-TiB2復(fù)合化合物，彌散分布于初生碳化物與基體上，起到提高材料的耐磨性的作用;同時使碳化物的尺寸變小，數(shù)量增多，增加M7C3碳化物含量，也起到提高堆焊合金層耐磨性的作用。
　　 隨著初生碳化物顯微硬度和基體顯微硬度比值的增加堆焊合金耐磨性顯著提高。堆焊合金洛氏硬度值高，并不代表著合金層的耐磨性高。D-1～D-4耐磨性依次增加，但D-4的硬度并非最高，比D-2