N和Nb对Fe-Cr-C堆焊层组织和性能的影响

第４0卷第４期2018年7月沈 阳 工 业 大 学 学 报

Journal of Shenyang University of Technology Vo l ．４0No ．４Jul ．2018

收稿日期:2017-08-28.

基金项目:辽宁省教育厅一般科研资助项目(L 2015075);辽宁省博士启动基金资助项目(20131079).

作者简介:刘政军(1962-)，男，黑龙江讷河人，教授，博士生导师，主要从事焊接冶金二特种焊接材料与表面强化等方面的研究.?本文已于2018-06-2215?23在中国知网优先数字出版.网络出版地址:http :?https://www.360docs.net/doc/e418625269.html, /kcms /detail /21.1189.T.20180622.1023.038.html doi :10.7688/j.issn.1000-16４6.2018.0４.05

N 和Nb 对Fe-Cr-C 堆焊层组织和性能的影响

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刘政军1,刘玲玲1,张天珺2,芦昊天1,苏允海1(1．沈阳工业大学材料科学与工程学院，沈阳110870;2．哈尔滨锅炉厂有限责任公司质量检验处，哈尔滨1500４6)

摘 要:为了获得具有良好组织和性能的堆焊层，以传统Fe-Cr-C 合金体系为基础，通过调节药芯

焊丝配方中铌铁和氮化铁的含量配比，研究了堆焊层中Nb 和N 元素对堆焊层组织和力学性能的

影响.利用扫描电子显微镜和光学显微镜对堆焊层的显微组织进行分析，并采用能谱仪对分析位

置的元素种类和元素含量进行标注测量.采用X 射线衍射仪对堆焊层的相组成进行测量，同时对

堆焊层的硬度及耐磨损性能进行了研究.结果表明:当N 元素的质量分数为3%，Nb 元素的质量分

数为10%时，堆焊层组织由马氏体二残余奥氏体二M 7C 3二NbN 等相组成，此时堆焊层硬度达到最高值58．6HRC ，磨损失重达到最低值0．173g.

关 键 词:药芯焊丝;堆焊;耐磨性能;Fe-Cr-C 合金;硬质相;Nb 元素;N 元素;最佳性能

中图分类号:TG ４55 文献标志码:A 文章编号:1000-16４6(2018)0４-0385-06

Effect of N and Nb on microstructures and properties of Fe-Cr-C surfacing layer

LIU Zheng-jun 1，LIU Ling-ling 1，ZHANG Tian-jun 2，LU Hao-tian 1，SU Yun-hai 1

(1.School of Materials Science and Engineering ，Shenyang University of Technology ，Shenyang 110870，China ;2.Quality Examination Department ，Harbin Boiler Co.Ltd.，Harbin 1500４6，China )Abstract :In order to obtain the surfacing layer with good microstructures and properties ，based on the traditional Fe-Cr-C alloy system and through adjusting the content ratio of ferroniobium and iron nitride in the flux cored wire formula ，the effect of Nb and N elements in the surfacing layer on the microstructures and mechanical properties of surfacing layer was studied.The microstructures of surfacing layer were characterized with both scanning electron microscope (SEM )and optical microscope (OM )，and the element type and content in the analysis position were analyzed with the energy disperse spectroscope (EDS ).In addition ，the phase constitute of surfacing layer was determined with the X ray diffractometer (XRD )，and the hardness and wear resistance of surfacing layer were also studied.The result shows that when the mass fraction of N element is 3%and the mass fraction of Nb element is 10%，the microstructures of surfacing layer consist of such phases as the martensite ，retained austenite ，M 7C 3and NbN ，the hardness of surfacing layer reaches the highest value of 58．6HRC ，and the wear loss reaches the lowest value of 0．173g.Key words :flux cored wire ;surfacing ;wear resistance ;Fe-Cr-C alloy ;hard phase ;Nb element ;N element ;

optimum performance

磨损失效是许多机械失效的主要原因，在提高设备使用寿命并延长设备维修周期的众多方法

中，在零部件表面熔敷一层耐磨性较好的金属层，从而提高零部件的耐磨性能是最重要的方法之第４期 于宝义,等:离心铸造对AZ 91镁合金组织及力学性能的影响万方数据