耐(nai)(nai)磨(mo)鋼(gang)板具有高(gao)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)、高(gao)耐(nai)(nai)蝕(shi)性和(he)耐(nai)(nai)磨(mo)性好等(deng)(deng)優點，被廣泛用作承受高(gao)負荷零(ling)件，如汽(qi)輪機(ji)葉(xie)片(pian)、熱油泵軸和(he)軸套及葉(xie)輪水壓機(ji)閥片(pian)等(deng)(deng)。但(dan)(dan)其(qi)使用過程中時常(chang)出現硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)(du)不(bu)夠、嚴重(zhong)磨(mo)損(sun)等(deng)(deng)問(wen)題(ti)，又制約了(le)其(qi)進一(yi)(yi)步的(de)(de)應用。零(ling)件的(de)(de)實際使用壽命主要取(qu)決于其(qi)耐(nai)(nai)磨(mo)性，表(biao)面強(qiang)(qiang)化(hua)(hua)(hua)是提高(gao)性能(neng)最直接有效(xiao)的(de)(de)方法(fa)(fa)(fa)，與(yu)(yu)其(qi)他強(qiang)(qiang)化(hua)(hua)(hua)技術相比(bi)，滲(shen)(shen)(shen)(shen)碳處理(li)可以(yi)(yi)顯(xian)著(zhu)提高(gao)材料(liao)的(de)(de)表(biao)面硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)(du)與(yu)(yu)耐(nai)(nai)磨(mo)性，常(chang)用工藝包括離子滲(shen)(shen)(shen)(shen)碳法(fa)(fa)(fa)、氣體(ti)滲(shen)(shen)(shen)(shen)碳法(fa)(fa)(fa)和(he)鹽浴法(fa)(fa)(fa)等(deng)(deng)。但(dan)(dan)是，離子滲(shen)(shen)(shen)(shen)碳存在(zai)(zai)(zai)(zai)滲(shen)(shen)(shen)(shen)碳不(bu)均(jun)(jun)勻(yun)的(de)(de)問(wen)題(ti)，鹽浴法(fa)(fa)(fa)還不(bu)成熟(shu)，氣體(ti)滲(shen)(shen)(shen)(shen)碳方法(fa)(fa)(fa)比(bi)較復雜，且均(jun)(jun)存在(zai)(zai)(zai)(zai)對(dui)設備要求高(gao)、工藝復雜、成本較高(gao)等(deng)(deng)問(wen)題(ti)。傳統(tong)的(de)(de)固相滲(shen)(shen)(shen)(shen)碳法(fa)(fa)(fa)工藝簡單(dan)，適合小(xiao)型零(ling)部件滲(shen)(shen)(shen)(shen)碳，但(dan)(dan)滲(shen)(shen)(shen)(shen)碳速度(du)(du)(du)(du)慢，為(wei)此常(chang)采用加入碳酸鹽催滲(shen)(shen)(shen)(shen)劑(ji)的(de)(de)方法(fa)(fa)(fa)來提高(gao)滲(shen)(shen)(shen)(shen)碳速度(du)(du)(du)(du)，但(dan)(dan)又容易(yi)(yi)在(zai)(zai)(zai)(zai)表(biao)面產生阻擋層(ceng)，對(dui)滲(shen)(shen)(shen)(shen)碳速度(du)(du)(du)(du)有不(bu)利(li)影響，且滲(shen)(shen)(shen)(shen)層(ceng)質量(liang)不(bu)易(yi)(yi)控制。為(wei)此，研(yan)究人員采用一(yi)(yi)種新穎的(de)(de)固相滲(shen)(shen)(shen)(shen)碳方法(fa)(fa)(fa)進行滲(shen)(shen)(shen)(shen)碳：將耐(nai)(nai)磨(mo)鋼(gang)板和(he)灰口鑄鐵(tie)包在(zai)(zai)(zai)(zai)一(yi)(yi)起，在(zai)(zai)(zai)(zai)一(yi)(yi)定溫度(du)(du)(du)(du)下使灰口鑄鐵(tie)中的(de)(de)片(pian)狀石(shi)墨擴(kuo)散(san)(san)至耐(nai)(nai)磨(mo)鋼(gang)板中，與(yu)(yu)分散(san)(san)均(jun)(jun)勻(yun)的(de)(de)Cr原(yuan)(yuan)子進行原(yuan)(yuan)位反應，在(zai)(zai)(zai)(zai)不(bu)銹鋼(gang)表(biao)面生成復合滲(shen)(shen)(shen)(shen)碳層(ceng)；C原(yuan)(yuan)子體(ti)積小(xiao)，在(zai)(zai)(zai)(zai)基(ji)體(ti)中可以(yi)(yi)以(yi)(yi)間隙機(ji)制擴(kuo)散(san)(san)，擴(kuo)散(san)(san)速度(du)(du)(du)(du)快，Cr原(yuan)(yuan)子在(zai)(zai)(zai)(zai)基(ji)體(ti)中不(bu)易(yi)(yi)擴(kuo)散(san)(san)，且Cr原(yuan)(yuan)子與(yu)(yu)C原(yuan)(yuan)子親和(he)力很強(qiang)(qiang)，灰口鑄鐵(tie)中的(de)(de)C原(yuan)(yuan)子在(zai)(zai)(zai)(zai)高(gao)溫下快速擴(kuo)散(san)(san)到(dao)基(ji)體(ti)中Cr原(yuan)(yuan)子的(de)(de)位置，與(yu)(yu)Cr原(yuan)(yuan)子以(yi)(yi)及基(ji)體(ti)中的(de)(de)Fe原(yuan)(yuan)子反應生成碳化(hua)(hua)(hua)物(wu)；利(li)用XRD、SEM、微觀硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)(du)計、ML-100干式銷(xiao)盤(pan)兩體(ti)磨(mo)料(liao)磨(mo)損(sun)試(shi)驗(yan)機(ji)及電化(hua)(hua)(hua)學(xue)方法(fa)(fa)(fa)對(dui)滲(shen)(shen)(shen)(shen)碳層(ceng)的(de)(de)物(wu)相組成、微觀組織、顯(xian)微硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)(du)和(he)耐(nai)(nai)磨(mo)、耐(nai)(nai)蝕(shi)性能(neng)進行了(le)研(yan)究。

　　將耐磨鋼板和HT300表面(mian)打磨平整，并用丙酮與酒精清洗。將兩者對齊緊密接觸(chu)在一(yi)起(qi)，HT300在上方，用耐火紙(zhi)包好壓實，放入(ru)石墨(mo)坩堝中固(gu)定，置于(yu)1400X管式爐中，以5mL/min的(de)流量通入(ru)氬氣保(bao)(bao)護，以7℃/min的(de)加熱速率升溫至1120℃，保(bao)(bao)溫10h，隨后降(jiang)溫至850℃，保(bao)(bao)溫1h，水冷。

　　物相分析在XRD-7000X射線衍(yan)射儀(yi)上(shang)(shang)進行。組(zu)織觀察在JSM-6700F型(xing)掃描電(dian)(dian)鏡(jing)上(shang)(shang)進行。顯微(wei)(wei)硬度測試在TUKON2100型(xing)顯微(wei)(wei)硬度計上(shang)(shang)進行。采用經典的三(san)電(dian)(dian)極法以CS350電(dian)(dian)化學(xue)工作(zuo)站進行電(dian)(dian)化學(xue)測試。試驗結(jie)果表明：

　　（1）以(yi)1120℃保(bao)(bao)溫10h，850℃保(bao)(bao)溫1h，可利用(yong)灰口鑄鐵(tie)中的(de)(de)片(pian)狀(zhuang)石墨對耐磨(mo)鋼板進行固相滲碳，生成由(you)（Fe，Cr)7C3顆粒增強的(de)(de)復(fu)合(he)滲碳層，晶內碳化物呈島狀(zhuang)彌散分(fen)布(bu)，晶界碳化物斷續分(fen)布(bu)。

　　（2）滲碳層顯微硬度最高值出現在耐磨鋼板表面，達到1082HV1N，并隨著距(ju)表面距(ju)離的增加而逐(zhu)漸降低。

　　（3）滲碳層的耐磨性約為普通耐磨基(ji)材(cai)的5倍，但其(qi)耐蝕性有所下降。