在当前高铬铸铁被认为是很好的耐磨材料，因为其抵抗磨损的性能很突出，它的耐冲蚀性能也强于其他合金，除这些以外的其他性能也比较好。

高铬铸铁与其他合金相比不同的是，铬元素在其中的含量超过了11%，其中铬元素与碳元素的比值大于3.5。在高铬铸铁中碳化物以M7C3的形式留存，几乎没有M3C型留存。在基体中，M7C3型碳化物呈六角形状，以曲面板条状、杆状的方式分布。在高铬铸铁中其基体是分散体系中分散其他物质的物质，其中的碳化物是被分散的物质，所以与其他合金相比较而言，高铬铸铁中的基体组织很不容易被其碳化物所破坏，从这一点可以看出高铬铸铁与其他合金相比具有很好的韧性[1]。其他合金铸铁中碳化物的存在形式为M3C，由于M7C3碳化物的硬度要大于M3C的硬度，因此可以得出高铬铸铁的硬度要大于其他合金铸铁的硬度。

为了让高铬铸铁得到不一样的显微组织类型，可以使用不同的加工方式及优化工艺过程、添加合金元素等方法。这样就能满足实际生产应用对材料性能的需求。

1.4 铌概述

铌对很多金属材料来说是一种非常重要的微合金化元素[4]。铌对金属材料的显微组织的影响有好多个方面，例如延迟再结晶、晶粒细化、净化铁基体和沉淀强化等[4]。在过去的几十年里，铌铁的价格一直保持稳定，同时，因为铌微合金钢的性能较好，所以铌在超导材料、电子、医疗机械、建筑用材和钢铁等方面的应用十分普遍。

可是在铸铁合金领域，对铌的应用的研究暂时很少，与铌在钢中的生产应用相比则显得更少。在1981年举办的针对铌的国际学术会议中没有以含铌铸铁为研究方向这一主题。自20世纪80年代末及90年代初以来，对铌在高铬铸铁中的研究逐渐变多了，而且在实际生产中进行了应用，有了一定的成绩。

铌因其作为合金元素的优点已经闻名很久。铌对碳具有很高的亲和力，其尺寸虽然是个不利因素，但仍作为独立相提供潜在的成核位点。它也在非常高的温度（3000℃）形成碳化物。除了更高的耐磨性，大量的碳化铌的主要优点是使大部分铬仍溶解在金属基体中，这使得合金更耐腐蚀[5]。对于几种耐磨铁基合金，包括工具钢，铸造合金和使用几种退火温度的表面堆焊这些方面，国外科学家泰森等人[6]评估了化学成分对硬度，耐磨性和耐腐蚀性的作用。所有研究材料的铌的质量分数约为5%～6%。据泰森的结论，含有初生铌碳化物的合金具有良好的耐磨损性。此外，铌对碳的强亲和力抑制碳化铬的形成，留下大量的铬可用于腐蚀保护。这项工作打开了开发具有较高耐腐蚀性的铁基堆焊合金的大门[7]。

1.5 金属腐蚀机理

尽管金属被腐蚀破坏的方式有很多种，但从其腐蚀过程中发生的反应来说，实质都是带电及电子转移变化，大多数都在电化学腐蚀的范围内。电化学腐蚀过程与电解质的性质和金属的性质有很大的关联，这是因为腐蚀的过程主要就是电解质和金属之间的反应。这样当知道了金属和电解质溶液的性质之后，就能彻底明白电化学腐蚀的机理[1]。

1.5.1 金属和电解质溶液的性质

（1）电解质溶液的电化学性质

在熔融状态或溶解状态下能够导电的化合物通常被称为电解质。电解质又通常被分为强电解质和弱电解质。电解质溶液，顾名思义就是说水中有电解质溶解，这样电解质溶液就也有了导电性。由于通常情况下电解质在水中溶解时有大量的阴阳离子产生，这就说明电解质中有很多离子化合物。如此看来电解质溶液的导电方式与其他金属的导电方式不太一样。受直流电场的影响阳离子会向阴极移动并从阴极得到电子，而阴离子会向阳极移动同时释放出电子，这样导致了电流的产生。综上所述可以得出阴阳离子的定向移动是电解质溶液具有导电性的根本原因。正因为电解质溶液具有导电性，金属才会发生电化学腐蚀。