TiC对过共晶Fe-Cr-C堆焊合金中初生M7C3碳化物的细化作用:实验研究与第一性原理计算

摘要

过共晶Fe-Cr-C合金作为一种最常用的表面硬化堆焊材料,其组织中的初生M7C3碳化物对其耐磨性起到至关重要的作用.然而,粗大的初生M7C3碳化物在堆焊凝固过程中常出现裂纹,使其在使用过程中容易发生脱落,从而降低了过共晶Fe-Cr-C合金的耐磨性.晶粒细化能够有效地提高堆焊合金在凝固过程中的抗开裂性,并且使堆焊合金的强度和韧性显著增强,所以堆焊合金的晶粒细化成为当今的研究热点.添加Ti的过共晶Fe-Cr-C合金中优先析出的TiC能够和后析出的初生M7C3形成稳定的界面，使初生M7C3依附于TiC形核，这些增加的TiC形核核心使初生M7C3碳化物得到显著地细化.