工业的快速发展对耐磨材料提出了更高的要求。本文以传统的Fe-Cr-C合金体系为基础,以Fe-Cr-C-N-Ti、Fe-Cr-C-N-V、Fe-Cr-C-N-Ti-V三种合金体系为研究对象,采用自保护明弧堆焊法制备了三种耐磨堆焊药芯焊丝。探讨了堆焊层中硬质相的种类和分布形态,并分析元素含量的变化对堆焊层显微组织和耐磨性的影响。在Fe-Cr-C-N-Ti系堆焊合金中,首先确定了N及其他元素的含量不变。以此为基础,研究Ti元素的含量对堆焊层显微组织和耐磨性的影响。随着Ti元素的增加,显微组织由M₇C₃、TiC和TiN等硬质相组成,弥散分布的TiC、TiN及Ti（N,C）等硬质相,呈颗粒状、胞晶状等。耐磨性结果表明,适量的Ti元素可以改善Fe-Cr-C-N-Ti系堆焊层合金的耐磨性,其耐磨性与Ti化物数量,分布和尺寸有关。确定Ti元素的含量后研究N元素的改变对堆焊层显微组织和耐磨性的影响。显微组织中的TiN和M₇C₃等硬质相数量增多,随着N含量的增加,堆焊层的硬度逐渐增加,耐磨性先增强后下降。最终确定当Ti含量为1.28wt.%,N含量为0.11wt.%时,堆焊层的综合性能最佳。在Fe-Cr-C-N-V系堆焊合金中,制备的堆焊合金显微组织为基体相γ-Fe、M₇C₃、VC和VN等。M₇C₃、VC和VN等硬质相呈规则四边行弥散分布基体中。磨损实验结果表明,VN、VC和M₇C₃等硬质相改善了Fe-Cr-C-N-V系堆焊合金的耐磨性。确定V元素含量后调整N元素的含量,研究N元素对堆焊层显微组织和性能的影响。随着N元素的增加,显微组织中的VN和M₇C₃数量增加,VN尺寸增大导致晶粒尺寸增大致使晶粒内产生应力集中导致堆焊层硬度下降。耐磨性结果表明,随着N含量的增加,堆焊层的耐磨性先增强后下降。最终确定当V含量为1.14wt.%,N含量为0.11wt.%时,堆焊层的综合性能最佳。在Fe-Cr-C-N-Ti-V系堆焊合金中,在堆焊层中原位合成了（Ti,V）N和（Ti,V）C等硬质相。随着V含量的增加,显微组织中硬质相数量随之增加。磨损实验结果表明,随着V含量的增加,堆焊层内硬质相数量增加,耐磨性随之增加。最终确定当Ti含量为1.28wt.%,N含量为0.11wt.%,V含量为2.44wt.%时,堆焊层的综合性能最佳。