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2.8高硬度堆焊药芯焊丝耐磨性与Cr元素的关系

       2.8高硬度堆焊药芯焊丝耐磨性的好坏,取决于堆焊后堆焊层金属的成分以及组织形态。在 1000℃以上时,C 和 Cr 大都固溶于奥氏体晶粒中,过饱和不会发生 C 化合物的析出,若再经过中温加热(一般在 450-850℃),超过溶解度的碳将向晶界扩散,并可与 Cr 结合形成物 Cr23C6 沉淀于晶界。这时,由 于晶粒内部 Cr 的扩散速度较慢,在形成 Cr 的碳化物时可能发生Cr 的“供不应求”现象,致使靠近晶界的晶粒表面一个薄层严重缺 Cr。当大面积堆焊时,都存在着再加热作用。多层焊的后层对前层,多道焊的后焊道对前焊道,即使是单层单道焊,在2.8高硬度堆焊药芯焊丝的焊缝的重合区也存在着敏化区。
       为了消除晶界附近缺 Cr 区的影响,有必要降低C 含量,同时也要考虑由于 C 含量的减少造成硬度的降低。由于 N 和 C 一样,在高温时同 Cr 结合形成氮化物,但是氮化铬不像铬的碳化物那样沉淀于晶界,而是细小地均匀弥散分布于晶粒中,抑制了晶粒的长大和位错的移动,从而提高了低温和高温强度。同时也抑制了氮化物在晶界处沉淀,提高了堆焊金属韧性、抗热疲劳和蠕变的能力。此外氮化物的弥散和沉淀造成的二次硬化作用显示出良好的抗时效能力。
  可看出各种含 N 的 420 自保护2.8高硬度堆焊药芯焊丝由于高 Cr、 C 化合物沿晶界沉淀,高温时迅速地聚集粗化,C 从马氏体晶格中脱离,这样造成较软的铁素体的形成,降低了堆焊金属的高温强度和抗磨损能力。含氮的 400N 系列的自保护2.8高硬度堆焊药芯焊丝抗回火软化能力很好,并且在高温时甚至是 700℃时仍具有很好组织稳定性。这是因为回火时氮化物在马氏体晶格中弥散分布造成的二次硬化,显著提高了焊缝金属的抗回火软化和时效的能力。
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