《表3 堆焊熔敷金属的化学成分 (质量分数, %) Table 3 Chemical compositions of hardfacing alloy layer》

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《Fe-Cr-C-B-Nb堆焊合金的显微组织和耐磨性》

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由图4b可知，Nb元素弥散分布.表3为堆焊层中熔敷金属化学成分.可以推断Nb元素产生了固溶.其中，一部分Nb原子固溶到奥氏体基体中，使奥氏体产生明显晶格畸变，产生固溶强化作用.此外，还有部分Nb原子会进入M23（C，B）6型硼化物中.值得注意的是，Nb元素在硼化物中分布较密集，由于Nb原子尺寸与Fe原子相差15%，可见Nb原子更易进入硼化物中置换Fe，Cr原子.因此，Nb元素在堆焊层中有两种存在形式:固溶在基体和硼化物中或形成特殊碳化物（Nb C）.堆焊过程中Nb和C元素的含量都会影响堆焊层中固溶Nb元素的量，进而影响变诱导析出的孕育期[6].在熔池冷却过程中，硼化物生成吸收了大量的C元素，熔池中剩余C元素含量降低，Nb C析出所需的孕育期较长，析出速度降低，因此析出量大大降低.此外，Nb元素在奥氏体中具有一定的溶解度，并不是所有的Nb原子都会在熔池冷却过程中析出，而是只有过饱和的那一部分Nb原子才能参与生成Nb C.因此，在加入Nb元素含量相同的条件下，熔池中剩余C元素含量越低，Nb元素固溶量越大.综合硬度和磨损曲线可知，Nb元素的两种存在形式对堆焊层的硬度和磨损有不同作用.Nb元素固溶强化硼化物和基体可提高硬度，但耐磨型较差.原位生成Nb C和M23（C，B）6两种硬质相，可以提高堆焊层的综合性能.