碳化鎢顆粒增強高錳鋼基堆焊材料組織及耐磨性能的研究

高錳鋼作為歷史悠久的耐磨鋼廣泛應(yīng)用于礦山、冶金、地質(zhì)等裝備制造領(lǐng)域。高錳鋼加工硬化的特性賦予了其自身高耐磨性能，但在低沖擊、靜載荷條件下，其表面無法形成加工硬化層，其耐磨性能并不突出。隨著硬質(zhì)合金研究的不斷發(fā)展，耐磨適用范圍更廣的碳化鎢-高錳鋼耐磨材料孕育而生，其通常采用粉末燒結(jié)、鑄滲等工藝方法制備，也稱碳化鎢-高錳鋼結(jié)硬質(zhì)合金材料。這種材料以碳化鎢顆粒作為增強體，以高錳鋼作為粘結(jié)金屬，充分利用了碳化鎢顆粒的高硬度、高耐磨特性，使高錳鋼在靜載條件下的耐磨性能也變得優(yōu)越。堆焊方法具有操作簡單、方便的優(yōu)點，使用堆焊方法制備碳化鎢-高錳鋼復(fù)合材料對耐磨工件的表面強化與修復(fù)十分適用。因此，通過選用燒結(jié)碳化鎢（YQ4）作為高錳鋼焊層的耐磨增強體，對用堆焊方法制備的碳化鎢顆粒增強高錳鋼基耐磨材料進行了研究。

結(jié)果顯示，通過堆焊方法可以制備碳化鎢顆粒增強高錳鋼基耐磨材料，焊層中碳化鎢顆粒分散均勻，界面結(jié)合良好。在堆焊過程中，碳化鎢的熔解和擴散對高錳鋼組織影響顯著，焊層中形成一系列的組織，包括枝晶狀初生先共晶體和共晶組織、奧氏體等軸晶及過渡組織區(qū)域，碳化物主要為（Fe3W3）C、Mn7C3等。在靜載荷磨損條件下，碳化鎢顆粒起到了良好的抗磨作用，碳化鎢顆粒增強型焊層相對于高錳鋼焊層耐磨性能大幅提高，碳化鎢顆粒的含量對焊層耐磨性能影響明顯。