自生碳化物增强高锰钢耐磨堆焊材料的研究

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为了提高高锰钢堆焊层在中低载荷作用下的耐磨性,本实验通过制作高锰钢堆焊焊条,在D256高锰钢堆焊焊条药皮中加入钛铁(Fe-Ti)、钒铁(Fe-V)、石墨和稀土元素等,利用焊接冶金反应在高锰钢堆焊层中自发生成碳化物增强颗粒以提高其耐磨性,优化焊条药皮成分及配比,初步研制出具有优良耐磨性能的高锰钢自生硬质碳化物堆焊材料。利用X射线衍射、扫描电镜(SEM)、能谱和金相显微镜对堆焊层显微组织、碳化物颗粒的分布和磨损形貌进行分析;通过硬度实验、磨粒磨损、粘着磨损试验等,探讨焊条药皮组分钛铁、钒铁的含量和粒度对堆焊层硬度及耐磨性的影响。研究结果表明:该耐磨堆焊材料的堆焊层组织为奥氏体组织和弥散分布于基体中的硬质碳化物颗粒,堆焊层硬度达到HRC65,耐磨性优于D256焊条,含碳化物颗粒的金属堆焊层具有良好的耐磨损性能,其单位面积磨损质量损失仅为D256焊条相应金属堆焊层的约1/3,具有较高的耐磨性。
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