2Cr13不鏽鋼具有高強度、高耐蝕性和抗氧化性好等優點，被廣泛（fàn）用作承受高負荷零件，如汽輪機葉片、熱油泵軸（zhóu）和軸套及葉輪水壓機閥片等。但其使用過程中時常出現硬度不夠、嚴重磨損等問題，又製約了（le）其進一步的（de）應用。零件的實際使用壽命主要（yào）取（qǔ）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（xiàng）比，滲碳處理可以顯著提高材料（liào）的表麵硬度與耐磨性，常用工藝（yì）包括離子滲（shèn）碳法、氣體滲碳（tàn）法和鹽浴法等。但是，離子滲碳（tàn）存在（zài）滲碳不均勻的問題，鹽浴法還不成熟，氣體滲（shèn）碳方法比較複雜，且均存在對設備要求高、工藝複雜、成本較高等（děng）問題。傳統的固相滲碳法工藝簡單，適合小型零部件滲碳，但滲碳速（sù）度慢，為此常（cháng）采用加入碳酸鹽催滲劑的方法來提高滲（shèn）碳（tàn）速度，但又容易在表麵（miàn）產生（shēng）阻擋層，對滲碳速度有不利影響，且滲層質量不易控製。為此，研究人員采用一種新穎的（de）固相滲碳方（fāng）法進行滲碳：將2Cr13不鏽鋼（gāng）和灰口鑄鐵包在一起，在一定（dìng）溫（wēn）度（dù）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（yún）的Cr原子進行原位反應，在不鏽鋼表（biǎo）麵生成複合滲碳層；C原子體積（jī）小，在基體中可以以間隙機製擴散，擴（kuò）散速度快，Cr原子在基體中不易（yì）擴散，且Cr原子與（yǔ）C原（yuán）子（zǐ）親和（hé）力很強，灰口鑄鐵中的C原子在高溫下快速擴散到（dào）基體中Cr原子的（de）位置，與Cr原（yuán）子以及基體中的Fe原子反應（yīng）生成碳化物；利用XRD、SEM、微觀硬度計、ML-100幹式銷盤兩體磨料（liào）磨損（sǔn）試驗機及電化學方法對滲碳層的物相組成、微觀（guān）組織、顯微硬度和耐磨、耐蝕性能進行了研究。
將2Cr13不鏽鋼（gāng）和HT300表麵（miàn）打磨平整，並（bìng）用丙（bǐng）酮與酒（jiǔ）精清洗。將兩者對齊緊密接觸在一起，HT300在（zài）上方，用耐火紙包（bāo）好壓實，放入石墨坩堝中固（gù）定，置於1400X管式爐中，以5mL/min的流量通入氬氣保護，以7℃/min的加熱速率升溫至1120℃，保溫10h，隨後降溫至850℃，保溫1h，水冷。
物相分析在XRD-7000X射線衍射儀（yí）上進行（háng）。組織觀察在JSM-6700F型掃描電鏡上進行。顯微硬度（dù）測試在TUKON2100型顯微硬度計（jì）上進行。采用經典的三電極法以CS350電化學工作（zuò）站進行電化學測（cè）試。試驗結果表明：
（1）以1120℃保溫（wēn）10h，850℃保溫1h，可利用灰口鑄鐵中的片狀石墨（mò）對2Cr13不鏽（xiù）鋼進行（háng）固相滲碳，生（shēng）成由（Fe，Cr)7C3顆粒增強的複合滲（shèn）碳層，晶內碳化物呈島狀彌散分布，晶界碳化物（wù）斷續分布。
（2）滲（shèn）碳（tàn）層顯微硬（yìng）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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