D337耐磨堆焊焊条性能研究
吕程陈冰泉刘飞
（武汉理工大学华夏学院湖北武汉430223）
摘要：研究了耐磨堆焊焊条D337熔敷金属的回火稳定性。采用光学显微镜和电子扫描显微镜观察了熔敷金属的金相组织和断口微观形貌。结果表明：熔敷金属具有良好的回火稳定性，在250℃和450℃回火时出现一定程度的回火脆性。
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关键词 ：D337；回火稳定；冲击韧性
中图分类号：TG422文献标识码：Adoi：10.3969／j.issn.1665－2272.2015.16.048
D337是低氢钠型药皮的CrW热锻模堆焊焊条，用于铸钢或锻钢上锻模堆焊，亦可用于锻模的修复。熔敷金属中含有P、Cr等促进回火脆性的元素，而熔敷金属在使用过程中可能经历多次回火，因此研究焊条熔敷金属回火稳定性和耐磨性有很重要的现实意义。
1试样的制备
采用D337焊条对试板进行四层堆焊，焊后将焊缝表面磨平，切割成12个规格为15mm×14mm×8mm的小试样，焊缝上表面（即熔敷金属）为试验面。将试样置于箱式电阻炉中分别在100℃、150℃、200℃、250℃、300℃、350℃、400℃、450℃、500℃、550℃、600℃温度进行回火处理，保温40min，空冷。
用线切割方法从焊好的试样中切取12个7.5mm×10mm×55mm的非标准冲击试样。冲击试样长度方向与焊缝轴线垂直，缺口位于焊缝中心且与焊缝表面垂直。
2D337焊条熔敷金属回火稳定性和耐磨性研究
2.1熔敷金属硬度试验
用TH110里氏硬度计对焊缝表面进行硬度测试，测试结果如表1。可以看出，D600焊条熔敷金属具有良好的回火稳定性：除了在300～350℃以及450℃回火时出现硬度小幅下降外，硬度值随回火温度的变化波动不大，其中在100℃回火时得到硬度最高值44.9HRC。
2.2熔敷金属冲击试验
采用JB－300型半自动数显冲击试验机测试样冲击功，结果见表2。可以看出，D337焊条熔敷金属回火后冲击功整体呈上升趋势，在200～300℃以及450℃回火时冲击值较小，冲击韧性较差，表现出回火脆性。在350～400℃回火时冲击值较大。
采用S－570型扫描电镜观看250℃和450℃试样靠近缺口中部的冲击断口。从图1可以看出，250℃和450℃回火处理后断口主要由解理台阶组成，因此冲击功较小，韧性较差。
3试验结果分析
如图2所示，用TK－C9201EC倒置金相显微镜观察显微组织，腐蚀剂为4%硝酸酒精溶液。组织中的黑色长针状组织为碳化物。随着回火温度的升高，组织中的碳化物尺寸由小变大再逐渐变小直至消失。焊态及450℃之前回火后组织均为马氏体加残余奥氏体加碳化物。500℃回火处理以后组织为马氏体加残余奥氏体。回火导致马氏体分解，形成回火马氏体，回火马氏体组织比马氏体的硬度低，但是由于碳化物的析出，硬度变化不大。随着回火温度的升高，碳化物逐渐变小，硬度有所下降。
4结论
（1）D337堆焊层具有较好的回火稳定性，在200～300℃以及450℃回火时表现出一定的回火脆性。
（2）D337堆焊焊条的堆焊合金组织是马氏体、残余奥氏体和少量碳化物。焊态金属和回火后的组织差别不大，因此硬度值变化较小。回火后，由于碳化物的析出，组织保持了较高的硬度，随着回火温度的升高，碳化物逐渐变短变细直至消失，因此硬度又逐渐下降。
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参考文献
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（责任编辑何丽）