Page 33 - 《摩擦学学报》2020年第5期

588 摩 擦 学 学 报 第 40 卷

2 μm 2 μm

(a) W (b) J
Fig. 2 Microstructure of samples
图 2 堆焊合金试样组织形貌

匀分布，如图2(b)中白色箭头所示. 因此，颗粒状第二 (Ti, Nb)C
α′-Fe
相的析出具有细化板条马氏体组织的作用，可以显著 NbN
Intensity/a.u.
改善堆焊合金的显微组织. TiN
图3为两种堆焊合金试样的XRD图谱. 由图3可
知，试样W的主要相成分为α′-Fe(马氏体). 试样J的主 J
W
要相成分为α′-Fe(马氏体)、(Ti、Nb)C、NbN和TiN.
图4为堆焊合金试样J形貌的TEM照片. 由图4(a) 30 40 50 60 70 80 90
2θ/(°)
可知，堆焊合金试样J在透射电镜下可观察到明显的
图 3 堆焊合金试样XRD图谱
板条形貌且板条马氏体组织细小. 在更大的放大倍数
下可观察到马氏体基体和晶界分布有高密度位错(白
可见，进行堆焊合金氮合金化，有效促进了(Ti、Nb)C、NbN
色箭头所示)和大量颗粒状第二相(黑色箭头所示)
和TiN等碳氮化物的弥散析出，起到了明显的细晶强
[图4(b)]. 图4(c)为钉扎在位错线(白色箭头所示)上的
化和弥散强化的作用.
第二相颗粒(黑色箭头所示)的形貌图. 这些颗粒尺寸
2.2 往复式摩擦磨损行为分析
细小，呈方形或类球形，沿位错线析出并与位错缠结
在一起，能够有效地钉扎位错，阻碍位错滑移，提高材 用Nanovea PS50型光学轮廓仪对不同载荷下的
磨损表面进行扫描，得到如图5所示的堆焊合金试样
料强度.
硬度试验测得试样W和试样J的洛氏硬度值 表面磨痕的三维轮廓形貌. 可以看出随着载荷的增
(HRC)分别为35.5和43.8，试样J的硬度值明显高于试 加，两种堆焊合金试样的磨痕宽度和深度均逐渐增

样W，表明氮合金化堆焊合金具有更高的使用硬度. 加；在同一载荷下，相比堆焊合金试样W，试样J磨痕

(a) (b) (c)

1 μm 2 200 nm 50 nm

Fig. 4 TEM micrographs of sample J
图 4 堆焊合金试样J的TEM照片