30CrMnSi堆焊WC合金金相图

30CrMnSi堆焊WC合金金相图

图1  100X

图2  550X                                                                  图3  550X

材料名称：30CrMnSi堆焊WC合金

工艺情况：手工电弧堆焊

浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀

组织说明：

图1：熔合区组织形貌。图1上部为堆焊层的显微组织：铸造WC合金白色大颗粒和熔合物。熔合物组织根据WC合金成分熔入程度的不同和冷却速度的影响，可以出现不同的组织，主要为共晶碳化物、马氏体、托氏体、索氏体、残余奥氏体，以及在WC合金周围析出小方块状的η相(Fe、W)₂C。图1下部为母材热影响区的显微组织：上贝氏体、托氏体和铁素体。

铸造碳化钨的硬度大于2000HV。

熔合物的显微硬度为600~680HV。

图2：为图1中堆焊层显微组织放大形貌：大块状白色碳化钨、η相、共晶碳化物、马氏体、托氏体、索氏体和残余奥氏体等混合组织。

图3：为母材显微组织形貌：索氏体。

图1~图3为掘泥机的挖进刀试样，基体30CrMnSi调质后用Haystellite No55管状电焊条进行堆焊，焊条中碳化钨的含量约为55%(根据不同的牌号碳化钨含量有所不同)，外面用药性铁皮包着，堆焊过程中碳化钨直接进入焊层，而不是作为析出相析出，使焊层有着很高的硬度和良好的耐磨性。铸造碳化钨实际上是WC和W₂C的共晶体，具有很高的硬度。当其碳含量为3.8%~4.0%时，其硬度为2400~3000HV，碳化钨很硬、很脆，但当有坚韧的铁基固溶体包围和支承，可以改善其脆性。当铁基固溶体为铁时，它不耐磨、不抗氧和不耐腐蚀，但钨溶入基体时，其耐磨性、耐腐蚀性和热硬性可以得到很大的提高，并在659℃左右仍然具有很高的抗氧化能力。

电焊的堆焊层可比气焊厚，耐磨性更好，但堆焊层不能加工和打磨。