王微伟， 乔明亮， 赵春燕， 刘爱国

(1.江苏瑞米克金属技术有限公司，江苏 常州 213172；2．沈阳理工大学，辽宁 沈阳 110159)

0 前言

工业系统设备耐磨防护中常用的材料包括铸石、氧化铝陶瓷、超高分子量聚乙烯、合金钢耐磨板等，但这些材料存在脆性大、难以进行切割及焊接加工等一系列问题[1]。采用堆焊或熔敷技术制造的带有碳化物增强相的复合耐磨板具有耐磨性好、抗冲击、进行切割及焊接加工等优点，在耐磨防护中获得了广泛的应用[1-3]。

在众多的碳化物中，碳化铬由于具有耐磨性能优异、价格低廉、可以在Fe-Cr-C合金体系中原位生成的特点，成为铁基耐磨材料堆焊、熔敷的首选增强材料。在高铬铸铁体系中，初生相和共晶相的相组成与Cr/C比有关。按照Fe-Cr-C合金相图，当Cr含量低于9%时，液相结晶时将析出M3C型碳化物(M代表(Cr,Fe))；Cr含量高于9%，析出的碳化物为M7C3型；Cr含量进一步增加，析出的碳化物转变为M23C6型[4]。铁基材料堆焊、熔敷强化中采用最多的是M7C3型碳化物作为强化相。

碳化铬对铁基强化层的增强效果，和碳化物的种类、尺寸、数量、分布、方向等多种因素有关[5]。当合金成分处于亚共晶范围时，碳化物将以晶界共晶碳化物为主要存在形式，晶界碳化物的存在，导致这种材料的协调变形能力差、脆性大、耐磨性差；当合金成分处于过共晶范围时，碳化物将以晶内初生碳化物M7C3为主要存在形式，这种材料的硬度高、耐磨性好。同样是以M7C3碳化物为增强相，碳化物的尺寸大、数量少、不均匀分布的强化层，耐磨性要低于尺寸小、数量多、均匀分布的强化层。……