而本文所研究的是使用第三种方法进行施焊的堆焊材料，即采用加入合金元素 V

的无渣自保护药芯焊丝在试板上进行堆焊所得的堆焊合金。

1。3 堆焊合金的磨损机制

1。3。1 微观切削磨损

在磨损过程中，当试样接触到磨料后，作用在试样表面上的力分为两种，一种是 垂直于试样表面的力，叫法向力；另一种是平行与试样表面的力，叫切向力。其中， 法向力使坚硬的磨料压入试样表面，从而形成了压痕；而切向力使试样表面带着磨料 向前推进，这相当于对表面进行切削加工，在经过许多次的表面切削加工后，表面会 有形貌上的损伤，被切削的金属形成切屑。在固定磨料磨损中，微观切削是材料表面 磨损的主要原因。

1。3。2 多次塑变磨损

磨损时，在磨损的表面上，沿着磨损方向的一侧受到的压力要大于逆着磨损方向 的一侧，这样就造成了材料表面上严重的受力不平衡，在顺着磨损方向的一侧，由于受到磨损时的应力，会发生塑性形变，可也不至于让其脱离母材。与此同时，在塑性 变形一侧材料的沟底及沟槽附近也会受到较大的变形。该区域材料受到随后磨料的作 用时，可能会把因磨料影响而堆积起的材料重新压平，也可能对已经变形后的沟底材 料进行再一次的犁皱变形。反复塑变后，最终导致材料产生加工硬化或其它力学强化 作用，随后剥落成为磨屑。

1。3。3 微观断裂磨损

前文说到当材料在磨损时，磨损的表面会发生塑性变形。但是对于脆性材料例外， 当脆性材料在磨损时，磨损接触面上不会出现明显地塑性变形，而直接断裂。当这种 材料在磨损时发生断裂后，会产生相当多的磨屑，从而严重影响到整个材料的磨损， 因此这些脆性材料的磨损量比塑性材料的磨损量大的多。

通常认为，材料越硬，在磨损时生成的磨屑越少，而且越不容易被磨料磨损，所 以材料的耐磨性越好。随着对材料性能的研究越来越多，现在有个科学的概念认为， 材料的耐磨性除了与材料的硬度有关以外，还与材料的微观组织等因素有关。在一个 完整的磨损系统中，合金的显微组织对其耐磨性也同样具有重要的影响作用。可材料 的显微组织与材料本身的种类成型前的加工状态有着很大的关系，现阶段不可能完全 研究清楚，但是在显微组织中有两个比较重要而典型的部分，分别是碳化物和基体。文献综述

（1）共晶碳化物对磨料磨损性能的影响

在 Fe-Cr-C 合金中，除了基体组织外，就是大量的共晶碳化物，在微观组织中可 以看到大量弥散在基体中的碳化物，占整个微观组织的 20~35%。所以，在这些材料 的磨损中，共晶碳化物在耐磨性方面起到了最主要的作用。这些碳化物的类型、硬度、 体积分数、取向以及碳化物在基体中的分布等因素均能对 Fe-Cr-C 合金的耐磨性产生 影响。

一般来说，Fe-Cr-C 合金各种碳化物中，在不添加其它任何合金元素的情况下， 最常见的就是 M7C3 型碳化物，这种碳化物的最大特点就是具有较高的硬度，其硬度 高于石英和石榴石，因此在主要磨损由石子引起的磨料磨损工况下，如采矿业和建筑 业中，Fe-Cr-C 合金能表现出良好的耐磨性[16]。

很明显，在微观组织中，碳化物的数量能直接影响到合金的耐磨性。理论上讲， 合金的耐磨性会随着碳化物在基体中含量的增加而改善。可实际上，合金耐磨性的优 良还取决于其它因素，如磨损体系和磨损机制等。

除此以外，基体中碳化物的位置取向也会对合金的耐磨性能产生一定的影响。 一些研究人员指出，当碳化物垂直于磨损面时，合金具有更好的耐磨性[17]。碳化物垂 直于磨损面生长，可以更好的对基体提供支撑。同时，碳化物端部的硬度比纵向面硬 度略高，这也有利于改善耐磨性[18]。而且，平行排列的碳化物断裂造成的分离比垂直 对齐排列的碳化物断裂更普遍，会造成更大的磨损损失[19]。