Nb在高铬铸铁型堆焊金属中的作用-连载4-安泰科技股份有限公司.DOC

Nb在高铬铸铁型堆焊金属中的作用 潘川 吴智武 王移山 柳小坚 何志勇 （中国钢研科技集团有限公司安泰科技股份有限公司，北京100081) 摘要：本文运用洛氏硬度测试、彩色金相分析、扫描电镜及能谱分析研究了铌在高铬铸铁型堆焊金属中的作用，分析了线能量对高铬铸铁型堆焊金属洛氏硬度和组织的影响。结果表明：高铬铸铁型堆焊金属中，不论是否添加铌元素，同种堆焊金属线能量越小，裂纹数量越多，分布越均匀，且裂缝间隙越小。高铬铸铁型堆焊金属中铌元素的加入，可以对组织起到明显细化作用，洛氏硬度值基本不变。 关键词：高铬铸铁 铌 堆焊金属 碳化物 线能量 Functions of Niobium in the High Chromium Cast Iron Hardfacing Metal Pan Chuan Wu Zhi-wu Wang Yi-shan Liu Xiao-jian He Zhi-yong （Advanced Technology and Materials Co Ltd，China Iron and Steel Research Institute Group, Beijing 100081) Abstract：In this paper, the functions of niobium in the high chromium cast iron hardfacing metal was studied and the effect of heat input on the Rockwell hardness and microstructure of the high chromium cast iron hardfacing metal was analyzed by means of testing Rockwell hardness, color metallography, scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive spectrometry (EDS).The results showed that the heat input in the same hardfacing metal was smaller, whether or not to add niobium in high chromium cast iron hardfacing metal, the number of cracks was greater, its distribution was the more homogeneous and its gap was smaller. The addition of niobium to the high chromium cast iron hardfacing metal can play the function of significant refinement microstructure, and its Rockwell hardness remain basically unchanged. Key words：High chromium cast iron Niobium Hardfacing metal Carbide Heat input 0前言 高铬铸铁型硬面材料具有优异的耐磨性、耐热性和耐蚀性，同时价格低廉，广泛应用于冶金、电力、矿山、农机等领域，是目前用量最大的硬面材料之一。 铌是一种极其重要的微合金化元素，但在铸铁领域的应用还属于一项新兴技术。[1]本文设计了不含铌和含铌的两种高铬铸铁型堆焊金属，通过三种不同线能量堆焊，研究了铌在高铬铸铁型堆焊金属中的作用，分析了线能量对高铬铸铁型堆焊金属的硬度和组织的影响。 1 试验焊丝和试验方法 试验焊丝是我单位自行研制的自保护药芯焊丝。试验设计了不含铌和含铌的两种高铬铸铁型堆焊金属，在含铌的焊丝中用重量百分数为7％的铌替代了不含铌焊丝中相同摩尔数的铬，其设计成分见表1。 表1 高铬铸铁型堆焊金属的化学成分(wt%) 编号 C Si Mn Cr Nb 1X 5.0 1.0 0.9 25.0 0 2X 5.0 1.0 0.9 21.1 7.0 采用药芯焊丝明弧堆焊的方式，焊丝Φ2.8mm，干伸长40mm，电流I=400A，电压U=30V,层间温度≤120℃。堆焊分小、中、大三种线能量，小线能量的焊接速度V=980mm/min，机头不摆动；中线能量的焊接速度V=370mm/min，机头不摆动；大线能量的焊接速度V=150mm/min，机头摆动宽度30mm，摆动速度2.4m/min。不含铌的堆焊金