钢铁研究学报

作者：张赛康¹, 曹玉龙^1,2, 张中心³, 马崇圣¹, 李光强^1,2

单位：1.武汉科技大学钢铁冶金及资源利用省部共建教育部重点实验室,湖北武汉430081;；2.武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室,湖北武汉430081;；3.武汉恒立工程钻具股份有限公司,湖北武汉430073

关键词：电渣重熔复合,DC53/42CrMo复合材料,结合界面,元素过渡,组织演变

基金：湖北省自然科学基金资助项目(2023AFB654);湖北省中央引导地方科技发展专项资助项目(2023EGA008)

采用自制电渣重熔设备成功制备板状DC53/42CrMo复合铸坯,经过750 ℃退火处理后,采用OM、SEM、EBSD对其显微组织、成分、界面元素过渡进行研究,并对双金属复合界面处的力学性能进行表征。结果表明:所制备的DC53/42CrMo双金属复合铸坯无夹渣、无孔洞界面结合良好;复合界面处发生元素扩散,其中C元素由含量低的42CrMo侧向含量高的DC53侧发生上坡扩散,双金属液固复合的过程中42CrMo中C的活度远大于DC53;42CrMo侧为铁素体基体+片层状珠光体组织,42CrMo侧靠近结合界面处存在宽度约为100 μm的热影响区组织为铁素体,DC53侧存在宽度约为30 μm的元素扩散影响区,DC53侧为珠光体基体和未溶碳化物组成,复合材料的显微硬度从42CrMo向DC53呈先下降再上升趋势,42CrMo侧热影响区硬度最低,平均硬度为192.9HV;复合试样界面的平均抗拉强度为632.73 MPa,剪切强度为586.12 MPa,复合试样拉伸断裂位置位于42CrMo侧而非结合界面处,表明复合界面不是薄弱区,界面结合性能良好。探究了界面结构及性能之间的内在联系,为双金属复合刀圈的制备提供参考。

来源：2025年第3期

《钢铁研究学报》期刊编辑部

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