納米NbC對低碳鋼等離子噴焊鐵基合金層組織和耐磨性的影響

摘要：采用等離子噴焊技術在Q235低碳鋼表面制備了不含和含1%、3%和5%納米NbC(質量分數)的鐵基合金層。采用X射線衍射(XRD)、光學金相顯微鏡(OM)、掃描電鏡(SEM)和能譜分析(EDS)檢測了噴焊層的顯微組織、相組成、微區成分及磨損試驗后的形貌,測定了噴焊層的硬度梯度,采用摩擦磨損試驗機和臺階儀檢測了噴焊層的耐磨性能。結果發現:鐵基合金層主要由α-Fe、γ-Fe和(Cr,Fe)3C組成,納米NbC添加量從1%增加至5%,噴焊層的顯微組織發生明顯細化,硬度和耐磨性能均明顯提高。含5%納米NbC的噴焊層表面硬度最高(達720 HVO.3),摩擦因數最小(0.57),磨痕最淺(17.93μm),磨損機制從疲勞剝落轉變為磨粒磨損。納米NbC的加入有助于提高低碳鋼噴焊的鐵基合金層的硬度和耐磨性。