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焊接 生产应用 ProductionTheme
铌对高铬铸铁堆焊层耐磨性的影响
煤炭科学研究总院北京中煤矿山工程有限公司(100013) 田大标
摘要 采用药芯焊丝堆焊的方式,以碳含量5%～6%和铬含量22%左右的高铬铸铁为基础,通过调整焊丝中铌的加入量,探讨了不加铌元素和添加6%的铌元素时,铌对耐磨性能的影响机理。铌在高铬铸铁中全部以碳化铌的形式存在,与碳化铬互不相溶。通过加入6%的铌,耐磨性能提高了16.9%。碳化铌的数量与铌的加入量有关。碳化铌形状为菱形。
关键词: 铌 高铬铸铁 堆焊层
中图分类号: TG143.9
1 高铬铸铁成分常所使用的含铌高铬铸铁材料的化学成分见表1,其金
相组织如图1所示。
表1 含铌6%高铬铸铁堆焊材料的典型成分(质量分数,%)C
56CrSi0.0.Nb6～7Fe通常把含铬超过11%,Cr/C超过3.5的材料称为[
1]高铬铸铁,这种材料由于具有优良的耐磨料磨损性能而得到广泛应用,文中主要从堆焊材料的角度考虑其成分。按照目前普遍的生产工艺和材料情况,通余量
图1 高铬铸铁金相照片
为了专门研究铌对高铬铸铁堆焊材料耐磨性的影
响,尽量排除其他元素的干扰,选择对比材料的化学成
分与表1中所列的其他元素含量相当,只是不含铌。
其金相照片如图1b。
铌的碳化物形成能力很强,优先于Fe,Mn,Cr。所
以当合金中含有铌和碳时,铌会优先与碳结合形成化
收稿日期:2007-09-25合物。碳化铌的硬度为2400HV,熔点为3480℃。由于碳化铌的熔点比碳化铬的熔点高,在焊缝冷却过程中优先于碳化铬析出。2 铌的存在形式铌优先与碳形成碳化物,但是,形成碳化物后,怎样改变高铬铸铁的耐磨性,一般认为有两种可能性,一582008年第1期
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