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  　　Q345D無(wú)縫鋼管具有高強度、高耐蝕性和抗氧化性好等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛用作承受高負荷零件，如汽輪機葉片、熱油泵軸和軸套及葉輪水壓機閥片等。但其使用過(guò)程中時(shí)常出現硬度不夠、嚴重磨損等問(wèn)題，又制約了其進(jìn)一步的應用。零件的實(shí)際使用壽命主要取決于其耐磨性，Q345D無(wú)縫鋼管表面強化是提高性能最直接有效的方法，與其他強化技術(shù)相比，滲碳處理可以顯著(zhù)提高材料的表面硬度與耐磨性，常用工藝包括離子滲碳法、氣體滲碳法和鹽浴法等。但是，離子滲碳存在滲碳不均勻的問(wèn)題，鹽浴法還不成熟，氣體滲碳方法比較復雜，且均存在對設備要求高、工藝復雜、成本較高等問(wèn)題。傳統的固相滲碳法工藝簡(jiǎn)單，適合精拔鋼管滲碳，但滲碳速度慢，為此常采用加入碳酸鹽催滲劑的方法來(lái)提高滲碳速度，但又容易在表面產(chǎn)生阻擋層，對滲碳速度有不利影響，且滲層質(zhì)量不易控制。為此，研究人員采用一種新穎的固相滲碳方法進(jìn)行滲碳：將Q345D無(wú)縫鋼管和灰口鑄鐵包在一起，在一定溫度下使灰口鑄鐵中的片狀石墨擴散至Q345D無(wú)縫鋼管中，與分散均勻的Cr原子進(jìn)行原位反應，在不銹鋼表面生成復合滲碳層；C原子體積小，在基體中可以以間隙機制擴散，擴散速度快，Cr原子在基體中不易擴散，且Cr原子與C原子親和力很強，灰口鑄鐵中的C原子在高溫下快速擴散到基體中Cr原子的位置，與Cr原子以及基體中的Fe原子反應生成碳化物；利用XRD、SEM、微觀(guān)硬度計、ML-100干式銷(xiāo)盤(pán)兩體磨料磨損試驗機及電化學(xué)方法對滲碳層的物相組成、微觀(guān)組織、顯微硬度和耐磨、耐蝕性能進(jìn)行了研究。
　　將Q345D無(wú)縫鋼管和HT300表面打磨平整，并用丙酮與酒精清洗。將兩者對齊緊密接觸在一起，HT300在上方，用耐火紙包好壓實(shí)，放入石墨坩堝中固定，置于1400X管式爐中，以5mL/min的流量通入氬氣保護，以7℃/min的加熱速率升溫至1120℃，保溫10h，隨后降溫至850℃，保溫1h，水冷。
　　物相分析在XRD-7000X射線(xiàn)衍射儀上進(jìn)行。組織觀(guān)察在JSM-6700F型掃描電鏡上進(jìn)行。顯微硬度測試在TUKON2100型顯微硬度計上進(jìn)行。采用經(jīng)典的三電極法以CS350電化學(xué)工作站進(jìn)行電化學(xué)測試。試驗結果表明：
　　（1）以1120℃保溫10h，850℃保溫1h，可利用灰口鑄鐵中的片狀石墨對Q345D無(wú)縫鋼管進(jìn)行固相滲碳，生成由（Fe，Cr)7C3顆粒增強的復合滲碳層，晶內碳化物呈島狀彌散分布，晶界碳化物斷續分布。
　　（2）滲碳層顯微硬度最高值出現在Q345D無(wú)縫鋼管表面，達到1082HV1N，并隨著(zhù)距表面距離的增加而逐漸降低。
　　（3）滲碳層的耐磨性約為精拔鋼管的5倍，但其耐蝕性有所下降。