保护气体对(Nb,Ti)C增强铁基复合堆焊层组织与性能的影响

摘要

复合碳化物增强铁基复合堆焊层由于其优异的耐磨性能受到研究者广泛关注。文中利用气体保护堆焊技术,采用3种不同的保护气体(纯Ar/80%Ar+20%CO_(2)/纯CO_(2))制备了(Nb, Ti)C增强铁基复合堆焊层,分析不同保护气体堆焊层中(Nb, Ti)C的析出过程,堆焊层的组织、硬度以及耐磨性能。结果表明,使用纯CO_(2)保护气体时堆焊层的(Nb, Ti)C析出量最少(0.44个/μm^(2)),弥散分布在马氏体基体中,并且堆焊层中有O原子的渗入,显微硬度为620.3 HV,磨损失重为8.4 mg;随着保护气体中CO_(2)含量的降低,堆焊层的显微硬度以及磨损性能呈上升的趋势,使用纯Ar保护时堆焊层的(Nb, Ti)C析出量最多(0.54个/μm^(2)),显微硬度为708.2 HV,磨损失重为0.8 mg,是纯CO_(2)保护气体下的9.5%,耐磨性能最佳。堆焊层磨损形式为粘着磨损伴有疲劳磨损与磨粒磨损,其中使用纯CO_(2)保护气体堆焊层,产生了较为严重的粘着磨损。(Nb, Ti)C的析出显著提高了堆焊层的硬度及耐磨性能。