图2 M7C3碳化物垂直于磨损面生长
而铸造件金相组织中基体的显微硬度较低，仅为HV600—720，碳化物的硬度只有HV700—1200，且呈无序分布的颗粒，在磨粒的作用下易从基体中脱落。综上所述，一方面由于组织中显微硬度不同引起两种部件的宏观硬度不同（铸造件硬度为HRC52-58，堆焊件硬度HRC58-64）。另一方面，由于碳化物在基体中分布形态的差异，造成铸造件远低于堆焊件的运行寿命。因此，堆焊后部件在工艺、内在质量、可修复性、经济性等方面优于铸造件。
1.2.2 高锰钢类堆焊材料
我国水泥工业中的破碎、粉磨设备多年来一直采用高锰钢。对不同工况条件下各种易损件进行磨损失效分析表明:高锰钢韧性极高，在高冲击负荷的条件下可产生加工硬化，从而表现出优良的耐磨性。但是其屈服强度低，使用中易产生塑性变形、拱凸等，且硬度很低，在冲击负荷不足够大的情况下，耐磨性很差。因此，在普通高锰钢基础上，发展了合金高锰钢、中锰钢及超高锰合金钢堆焊药芯焊丝。
在普通高锰钢成分中加人Cr、MO、V、下、Re等元素而构成合金高锰钢堆焊药芯焊丝，可使屈服强度由635MPa提高到740Mpa[2]，用在大型磨机隔仓板上，蓖孔不变形，磨损均匀，用于50kg以下中刁锤头、颗式破碎机鄂板等，使用寿命均有所提高。
针对中小冲击力工况条件，开发了中锰钢堆焊药芯焊丝，用于中小磨机衬板制造修复，比普通高锰钢提高寿命50%~80%。
针对厚大铸件开发了Mn18%的超高锰合金堆焊药芯焊丝，保证其中心部分全为奥氏体，从而有足够的韧性及优异的加工硬化能力，用于90kg以上大锤头堆焊修复，比普通高锰钢寿命提高50%以上。
2 堆焊技术在水泥备件修复方面的应用
为了解决水泥厂立磨的磨损问题，提高备件的硬度、耐磨性和抗冲击性，同时不花费昂贵的费用，硬面堆焊技术应运而生。采用硬面堆焊技术可以在备件表面形成高铬和铌的碳化物。经验证，采用该项技术可获得最佳的耐磨效果，堆焊水泥立磨表面的焊接效率最高。采用硬面焊接技术可以降低铸件的更换频率；因减少更换频率而降低更换费用；因采用专业化的焊接设备确保提供稳定的修复质量；因采用优异的焊接材料使产品在同等磨损条件下程度更轻、更均匀，生产效率更稳定、耐磨性与铸件相比有巨大提高；磨机系统综合性价比获得极大提高。
水泥生产企业的耐磨件硬面堆焊，服务形式可以多样化，即可以拆下来运到堆焊修复工厂去进行堆焊修复，也可以在不解体磨机的情况下进行磨内补焊。由于国内的水泥生产线趋于大吨位化，所以立式磨的外形尺寸也会相应加大，以迎合生产量。磨盘外径尺寸大部分不小于3米。由于磨内空间大，便携式焊接设备轻而易举的就可以架设进磨内，也可多台架设，进行磨辊辊套及磨盘衬瓦的硬面堆焊，从而节约了大量拆卸费用，减轻工人劳动强度，缩短了检修工期。尤其是在水泥生产企业没有备件的情况下，对比新备品，费用低、工期短、耐磨寿命可提高2倍以上，是水泥生产企业的经济首选。
采用此种技术修复立磨辊套和磨盘衬板，可以大大提高立磨磨损件的使用寿命。通过使用不同的焊接材料可以成功修复不同基体材料的磨辊和磨盘（铸钢、镍冷硬铸铁和高碳高铬冷硬铸铁），堆焊层不但具有超高的耐磨性，也具有超强的耐冲击性和韧性。
磨内在线修复可以省去拆装磨辊和磨盘所需停机的时间；此外，在停机检修其它设施时可以实施在线修复，无需专门安排堆焊时间。磨内在线修复可长期保持磨辊和磨盘外形轮廓不变，确保立磨产量不变，磨料粒度不变。