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2Cr13不锈钢具有高强（qiáng）度、高耐蚀性和抗氧化性好等优点，被广泛用作承受高负（fù）荷零件，如汽轮机叶片、热油泵轴和轴套及叶轮水（shuǐ）压机阀片等。但其（qí）使（shǐ）用过程中时常出现（xiàn）硬度不（bú）够、严重磨损等问题，又制约了其（qí）进一步（bù）的应用。零件的（de）实际使用寿命主（zhǔ）要取决于其耐磨性，表面强化是提高性（xìng）能最直接有效的方法，与其他（tā）强化技术相（xiàng）比，渗碳处理可以显著提高材料的表面硬（yìng）度与耐磨（mó）性，常用工艺包括（kuò）离子渗碳法（fǎ）、气体渗碳法和盐浴法等。但是，离子渗碳存在渗碳不均匀的问（wèn）题，盐（yán）浴法还不成熟，气体渗碳方法比（bǐ）较复杂，且均存在对设备要求高、工艺（yì）复（fù）杂、成本较高等问题。传统的固相渗碳法工艺简单，适（shì）合小型零部件渗碳，但渗碳速度慢，为此常采用加入碳酸盐催渗剂的方法来提高渗碳速度（dù），但又容易（yì）在表面产生阻挡层，对渗碳速度有不利影响，且渗层质量不易控制。为此，研究人员采用一种新颖的固相渗碳方法进（jìn）行渗碳：将2Cr13不锈钢和灰口铸铁包在一起，在一定温度下使灰口铸铁中的（de）片（piàn）状（zhuàng）石墨扩散至2Cr13不锈钢中，与分散均匀（yún）的Cr原子进行原位反应，在不锈钢表面生成复合渗碳层（céng）；C原子体积小，在基体中可以以间隙机制扩散，扩散速（sù）度快，Cr原子在基体中不易（yì）扩散，且Cr原子（zǐ）与C原子亲和力很强，灰口铸铁中的C原子在（zài）高温下快速扩散到基体中Cr原子的位置，与Cr原子以及基体中的Fe原子（zǐ）反应生成碳化物；利用XRD、SEM、微观硬度计、ML-100干式销盘两体磨料（liào）磨损试验机及电化学方法对渗碳层的物相组成、微观组织、显（xiǎn）微硬度和耐（nài）磨、耐蚀性能进行了研究。

将2Cr13不锈钢和HT300表面打磨平（píng）整，并（bìng）用丙酮与酒精清洗（xǐ）。将两者对齐紧密接触在一起，HT300在上方，用耐火纸包好压实（shí），放入石（shí）墨坩埚中（zhōng）固定，置于1400X管式（shì）炉中，以5mL/min的流量通入（rù）氩气保护（hù），以7℃/min的加热速率升温至1120℃，保温10h，随（suí）后降温至850℃，保温1h，水冷。

物相分析在XRD-7000X射线衍射仪上进行。组织观察在JSM-6700F型扫描电镜（jìng）上进行。显微硬度测试在TUKON2100型（xíng）显（xiǎn）微硬度计上进行。采用经典的三电极法以CS350电（diàn）化学工作（zuò）站进（jìn）行电化学（xué）测试。试验结果表明：

（1）以1120℃保温10h，850℃保温1h，可利用（yòng）灰口铸铁中的（de）片状石墨对2Cr13不锈钢进行固相渗碳，生成由（Fe，Cr)7C3颗（kē）粒增强的（de）复（fù）合渗碳层，晶内碳化物呈岛状（zhuàng）弥散分布，晶界（jiè）碳（tàn）化物断续（xù）分（fèn）布（bù）。

（2）渗碳层（céng）显微（wēi）硬度最高值出现在2Cr13不锈（xiù）钢表面，达到1082HV1N，并随着（zhe）距表面距离的增加而逐渐（jiàn）降（jiàng）低。

（3）渗碳层的耐磨（mó）性约为2Cr13基材的5倍，但其耐蚀性有所下降（jiàng）。

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