碳化钨型与碳化铬型硬面耐磨焊材概述及比较

2026-03-20

近日因国际局势动荡，造成钨价飞涨，对矿山机械、油井钻探等硬面耐磨相关行业的生产成本造成显著的影响，也使得钨成为目前市场高度关注的焦点。

碳化钨与碳化铬为硬面耐磨焊材中较为常见的两大类型，本文将对碳化钨及碳化铬两种焊材机理与特性进行概述及比较。

碳化钨

碳化钨被公认为耐磨性能最佳的材料，其维氏硬度可达2400-3000HV、莫氏硬度最高达到9.5，接近金刚石。其成型机理为简单的六方晶系，碳化钨的熔点极高（2870°C），使其晶体在堆焊过程中难以熔解，最终以颗粒形式存在于堆焊层中，提供极高的硬度与耐磨性能。能应用在最为极端的油井钻探或矿山挖掘等环境。

由于碳化钨晶体结构是直接存在于堆焊层中，晶体间缺乏共晶组织，使得碳化钨堆焊层的基底也存在韧性较差（硬脆）以及不耐高温（350°C）的缺点。

碳化钨堆焊层金相图，晶体多以颗粒形式存在，甚至有肉眼可见的较大颗粒

碳化铬

碳化铬虽然也属于高硬度耐磨材料，但一般而言硬度较碳化钨为低，其维氏硬度约1200-1800HV，莫氏硬度大约在9左右。其成型机理为复杂的正交晶系，碳化铬的熔点较低（1890°C），晶体在焊接过程中完全熔化，再于冷却过程中以原位析出的方式在基体中形成纤维状或条状的晶体结构，成为堆焊层中提供硬度与耐磨性能的骨架。因其析出成型过程中产生较为复杂的晶体间共晶结构，使得碳化铬堆焊层具有较佳的冲击韧性与耐高温性能（作业温度可达800°C），可适用于燃气轮机叶片、高炉等高温作业环境，及矿石输送、研磨等需抗冲击性能的作业场景。

由于碳化铬在固有硬度上仍不及碳化钨，因此在实际应用中，存在许多难以取代碳化钨的场景。但由于钨的成本高昂，碳化钨焊材价格往往数倍于碳化铬焊材，目前一般硬面耐磨行业在选材上多采用“普通部件使用碳化铬，极端工况部件使用碳化钨”的策略。

碳化铬堆焊层金相图，碳化铬晶体呈纤维状或长条状在堆焊层形成类似骨架的结构

碳化钨与碳化铬比较表

京雷碳化钨焊材 GEH-707

部分京雷的硬面耐磨产品在碳化铬的基底中加入适量钨成分，使其堆焊层因碳化钨的存在而达到硬度及耐磨性能强化的效果，在有限成本下，提供客户有效的解决方案。

京雷焊材的研发技术团队能根据客户实际使用情况调整焊材配方，以满足各种硬面耐磨环境之需求，欢迎不吝垂询指教。

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