碳化钨/高锰钢堆焊层性能测试

碳化钨/高锰钢基复合材料是以碳化钨颗粒为增强体，以高锰钢为颗粒之间的粘结金属的一种陶瓷颗粒增强金属基复合材料。

与传统的金属耐磨材料相比，陶瓷颗粒增强金属基复合材料将金属材料的高强韧性和陶瓷颗粒的高硬度有效结合起来，形成整体耐冲击和表面耐磨损的高性能材料。复合材料的耐磨性取决于陶瓷颗粒对基体的保护作用和基体对颗粒的支撑作用，耐磨性能是其最突出的性能，在碳化钨颗粒 /高锰钢基复合材料中碳化钨颗粒以其自身硬度高、耐磨性高的特点，对高锰钢基体以良好的保护作用，随着冲击功的增大，高锰钢的形变强化作用增大对颗粒提供了更好的支撑， 使复合材料表现出更好的耐磨性。  

堆焊用碳化钨大体分为 3 类: 一类是以钴为粘结剂的烧结碳化钨， 其特点为外观规则， 无尖角裂纹等缺陷，焊接性良好; 另一类是铸造碳化钨，由WC 和 W2C 的共晶所组成; 此外还有一类为粗晶粒碳化钨，用特殊工艺将钨粒与碳黑混合在高温碳化炉内碳化制成。一般来说，第二类的碳化钨耐磨层性能最好。

有学者采用氧乙炔焰在 Q235 钢基体上制备碳化钨 /高锰钢堆焊层，并以此测试碳化钨/高锰钢复合材料的耐磨性能。通过观察发现，未经过加工硬化的堆焊层在碳化钨的作条件下，加入量越大耐磨性越好，是由于堆焊层的耐磨性很大程度上取决于其硬度，当碳化钨的数量越多，能够承受外加载荷质点也越多，且碳化钨的数量的增加也使得其周围共晶组织增加，从而使耐磨性能提升。

研究还发现，在堆焊层中碳化钨颗粒分布均匀，颗粒周围产生共晶组织，且堆焊层的硬度随着碳化钨颗粒的数量、碳化钨颗粒尺寸的增加而上升； 耐磨性随着碳化钨颗粒度的减小和碳化钨数量的增加而增加，、含量在 40% ～ 50% 时耐磨性最好，其耐磨性相对基体提高了 2. 25 ～ 2. 75 倍。

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