2Cr13不鏽鋼具有高強度、高耐蝕性和抗氧（yǎng）化（huà）性好等優點，被廣泛用作承受高負荷零（líng）件，如汽輪機葉片、熱油泵軸和軸套及葉（yè）輪水壓機閥片等。但其使用過程中（zhōng）時常出現（xiàn）硬度不（bú）夠、嚴重磨損等問題，又製約了其進一步的應用。零件的（de）實際使用壽命主要取決於其耐磨性，表麵強化是提高性能最直接有效的方法，與其他強化技術相比，滲（shèn）碳處理可以顯著提高材料的表（biǎo）麵硬（yìng）度與耐磨性，常用工藝包（bāo）括離子滲碳（tàn）法、氣體滲碳法和鹽浴法等。但是，離子滲碳（tàn）存在滲碳不均勻的問題，鹽浴法還不成熟，氣體滲碳方法比較複雜，且均存在對設備要求高、工藝複雜、成本較（jiào）高等問題。傳統的固相滲碳法工藝簡單，適合小型零部件滲碳，但滲碳（tàn）速度慢，為此常采用加入碳酸鹽催滲劑的方法來提高（gāo）滲碳速度，但又容易在表麵產生阻擋層，對滲碳速度有不利（lì）影響，且（qiě）滲層質量不（bú）易控製。為此，研究人員采用一種新穎的固相滲碳方法進行滲碳：將2Cr13不鏽鋼和灰口鑄（zhù）鐵包在一起，在一定溫度下使灰口鑄鐵中的片狀（zhuàng）石墨擴散至2Cr13不鏽鋼中，與（yǔ）分散均勻的Cr原子進行原位反應，在（zài）不鏽鋼表麵生成複合（hé）滲碳層；C原子體（tǐ）積小，在基（jī）體中可以以間隙機製（zhì）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（wēn）下快速擴散到基體中（zhōng）Cr原子的位置，與Cr原子以及基體中的Fe原子反應生（shēng）成碳化物；利用XRD、SEM、微觀硬度計、ML-100幹式銷盤兩（liǎng）體磨料磨損試驗機及電化學方法對滲（shèn）碳層的物（wù）相組成、微觀組織、顯微硬度和耐磨、耐蝕性能進行了研究。
將2Cr13不鏽鋼和HT300表麵打（dǎ）磨平整（zhěng），並用丙酮與（yǔ）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（hǎo）壓（yā）實，放入石墨（mò）坩堝中固定，置於1400X管式爐中，以5mL/min的流量通入氬氣保護，以7℃/min的（de）加熱速率升溫至1120℃，保溫10h，隨後降溫至（zhì）850℃，保溫1h，水冷。
物相分（fèn）析在XRD-7000X射線衍射儀上進行。組織觀（guān）察在JSM-6700F型掃描電鏡上（shàng）進行。顯微硬度測試在TUKON2100型顯微硬度計（jì）上進行。采用（yòng）經典的三電（diàn）極法以CS350電化學工作站進行電化學測試。試驗結（jié）果表明：
（1）以1120℃保溫10h，850℃保溫1h，可利（lì）用灰口鑄鐵（tiě）中的片狀石墨對2Cr13不鏽（xiù）鋼進行（háng）固相滲碳，生成由（Fe，Cr)7C3顆粒增強的複合滲碳層，晶內碳化物呈島狀彌散分布，晶界碳化物斷續分（fèn）布。
（2）滲碳層（céng）顯微硬度最高值出現在2Cr13不鏽鋼表麵，達到1082HV1N，並（bìng）隨著距表麵距離的增加而逐漸降低。
（3）滲碳層的耐磨性約為2Cr13基材的5倍，但其耐蝕性有所下降。
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