2Cr13不鏽鋼具有高強度、高（gāo）耐蝕性（xìng）和抗氧化性好等優點，被廣泛用作承受高負荷（hé）零件，如汽輪（lún）機葉（yè）片、熱（rè）油泵軸和軸套及葉輪水壓機閥片等。但其（qí）使用過程中時常出現硬度不夠、嚴重磨損等問題，又製約了其進一（yī）步的應用。零件的實際使用（yòng）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，滲碳處理可以顯著提高材（cái）料的表麵硬度與耐磨性，常（cháng）用工藝包括離子滲碳法、氣體滲碳法和鹽（yán）浴法等。但是（shì），離子（zǐ）滲碳存在滲碳不均勻（yún）的問題（tí），鹽浴法還不（bú）成熟，氣體滲碳方法比較複雜，且均存在對設備要（yào）求高、工藝複雜、成本較高等問題。傳統的固相滲碳法工藝簡單，適合小型零部件（jiàn）滲碳，但（dàn）滲碳速度慢，為此常采用（yòng）加入碳酸鹽催滲劑的方法來提高滲碳（tàn）速度，但（dàn）又容易在（zài）表麵產生阻擋層，對滲碳速度有（yǒu）不利影響，且滲層質量不易（yì）控製。為此，研究人員采（cǎi）用一種新（xīn）穎的固相滲碳方（fāng）法進行（háng）滲碳：將2Cr13不鏽鋼和灰口鑄鐵（tiě）包（bāo）在一起，在一定溫（wēn）度下使灰口鑄鐵中的片狀石墨擴散至2Cr13不鏽鋼中，與分散均勻的Cr原子（zǐ）進行原位反（fǎn）應，在不鏽（xiù）鋼表麵生成複合滲碳層；C原子體（tǐ）積小，在基體中可以以間隙機製擴散，擴散速度快，Cr原子在基體中不易擴散，且Cr原子與（yǔ）C原子親和力（lì）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（zǐ）的位置，與Cr原子（zǐ）以及基體中的Fe原子反應生成（chéng）碳化物；利（lì）用XRD、SEM、微觀硬度計、ML-100幹式銷盤兩體磨料磨損試（shì）驗機及電（diàn）化學方法對滲碳層的物相組成、微觀組織、顯微硬度（dù）和耐磨、耐蝕性能進（jìn）行了研究。
將2Cr13不鏽鋼和HT300表麵打磨平整，並用丙酮與酒精清洗。將兩者對齊緊密接觸在一起，HT300在上（shàng）方，用耐火紙包好壓實，放入（rù）石墨坩堝中固定，置於1400X管式爐中，以5mL/min的流量通入氬氣保護，以7℃/min的加熱（rè）速率升溫至1120℃，保溫（wēn）10h，隨後降溫至850℃，保溫1h，水（shuǐ）冷（lěng）。
物相分析在XRD-7000X射線衍射儀上進（jìn）行。組織觀察在JSM-6700F型掃描電鏡上進行。顯微硬度測試在TUKON2100型顯（xiǎn）微硬度計上進行。采用經典的三電極法以CS350電（diàn）化學工作站進行（háng）電化學測試。試驗結果表明：
（1）以1120℃保溫10h，850℃保（bǎo）溫1h，可利用灰口鑄鐵中的片狀石墨對2Cr13不鏽鋼進（jìn）行（háng）固相（xiàng）滲碳（tàn），生（shēng）成由（Fe，Cr)7C3顆粒增（zēng）強的複（fù）合滲碳層，晶內碳化物呈島狀彌散分布，晶界碳化物斷續（xù）分布。
（2）滲碳層顯微硬度最高值出現在2Cr13不鏽鋼表麵，達到1082HV1N，並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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