⑴ 金屬元素在鋼中形成的碳化物可分為哪些
合金滲碳體
特殊碳化
金屬元素在猛腔判鋼中形圓頃成的碳枝改化物可分為 合金滲碳體 和 特殊碳化兩類。
⑵ 什麼是合金鋼 合金鋼的分類
鋼里除鐵、碳外,加入其他的元素,就叫合金鋼。 是在普通碳素鋼基礎上添加適量合金元素而形成的金屬,下面我們就來詳細的了解一下。
什麼是合金鋼
按照國際標准,把鋼區分為非合金鋼和合金鋼兩大類,非合金鋼是通常叫做碳素鋼的一大鋼類,鋼中除了鐵和碳以外,還含有爐料帶入的少量合金元素Mn、Si、Al,雜質元素P、S及氣體N、H、O等。合金鋼則是為了獲得某種物理、化學或力學特性而有意添加了一定量的合金元素Cr、Ni、Mo、V等,並對雜質和有害元素加以控制的另一類鋼。
普通的碳素鋼中的主要成分為碳元素與鐵元素,而合金鋼就是指在普通鋼之中加入了其他的合金元素的鋼材。通過加入一種或多種的合金元素(如銅、鎳、鉻等等),鋼材的某些性能能夠得到大大的改善,以適應不同行業發展的需求。按照加入的合金元素的含量,可以將合金鋼分為低合金鋼、中合金鋼與高合金鋼這三種。
合金鋼分為低合金鋼、中合金鋼和高合金鋼,顧名思義,以含有合金元素的總量來加以區分,一般而言總量低於3%稱為低合金鋼,5%~10%為中合金鋼,大於10%為高合金鋼。按照GB/T 13304—91規定,對於非合金鋼及低合金鋼、合金鋼中合金元素的含量應當在一定的界限值之內。
此外,隨著冶金技術的發展和進步,尤其是對於低合金鋼的定義和內涵均有很大的變化。例如導入了微合金化、控軋控冷技術的應用,以及TMCP等工藝的或山判延伸,合金元素的添加量在傳統的熱處理鋼和TMCP鋼中有顯著的區別。
合金鋼的分類
合金鋼根據各種元素在鋼中形成碳化物的傾向,可分為三類:
①強碳化物形成元素,如釩、鈦、鈮、鋯等。
這類元素只要有足夠的碳,在適當的條件下,就形成各自的碳化物;僅在缺碳或高溫的條件下,才以原子狀態進入固溶體中。
②碳化物形成元素,如錳、鉻、鎢、鉬等。這類元素一部分以原子狀態進入固溶體中,另一部分形成置換式合金滲碳體,如(Fe,Mn)3C、(Fe,Cr)3C等,如果含唯棗量超過一定限度(除錳以外),又將形成各自的碳化物,如(Fe,Cr)7C3、(Fe,W)6C等。
③ 不形成碳化物元素,如矽、鋁、銅、鎳、鈷等。這類元素一般以原子狀態存在於奧氏體、鐵素體等固溶體中。合金元素中一些比較活潑的元素,如鋁、錳、矽、鈦、鋯等,極易和鋼中的氧和氮化合,形成穩定的氧化物和氮化物,一般以夾雜物的形態存在於鋼中。錳、鋯等元素也和硫形成硫化物夾雜。鋼中含有足夠數量的鎳、鈦、鋁、鉬等元素時能形成不同類型的金屬間化合物。有的合金元素如銅、鉛等,如果含量超過它在鋼中的溶衫改解度,則以較純的金屬相存在。
⑶ 鐵碳合金的碳鋼分類
碳素鋼有各種分類方法﹐如按化學成分(即以含碳量)可分為低碳鋼﹑中碳鋼和高碳鋼。按鋼的品質可分為普通碳素鋼和優質碳素鋼。按用途則又可分為碳素結構鋼﹑碳素工具鋼。此外﹐還可以按冶煉方法和所保證的性能要求等來進行分類。
普通碳素結構鋼又稱普通碳素鋼﹐對含碳量﹑性能范圍以及磷﹑硫和其它殘余元素含量的限制較寬。在中國和某些國家根據交貨的保證條件又分為三類﹕甲類鋼(A類鋼)是保證力學性能的鋼。乙類鋼(B類鋼)是保證化學成分的鋼。特類鋼(C類鋼)是既保證力學性能又保證化學成分的鋼﹐常用於製造較重要的結構件。中國目前生產和使用最多的是含碳量在0.20%左右的A3鋼(甲類3號鋼)﹐主要用於工程結構。
有的碳素結構鋼還添加微量的鋁或鈮(或其它碳化物形成元素)形成氮化物或碳化物微粒﹐以限制晶粒長大﹐使鋼強化﹐節約鋼材。在中國和某些國家﹐為適應專業用鋼的特殊要求﹐對普通碳素結構鋼的化學成分和性能進行調整﹐從而發展了一系列普通碳素結構鋼的專業用鋼(如橋梁﹑建築﹑鋼筋﹑壓力容器用鋼等)。 1)小於0.25%C為低碳鋼﹐其中尤以含碳低於0.10%的08F﹐08Al等﹐由於具有很好的深沖性和焊接性而被廣泛地用作深沖件如汽車﹑制罐……等﹐20G則是製造普通鍋爐的主要材料﹐此外﹐低碳鋼也廣泛地作為滲碳鋼﹐用於機械製造業﹐
2) 0.25~0.60%C為中碳鋼﹐多在調質狀態下使用﹐製作機械製造工業的零件。
3) 大於0.6%C為高碳鋼﹐多用於製造彈簧﹑齒輪﹑軋輥等﹐根據含錳量的不同﹐又可分為普通含錳量(0.25~0.8%)和較高含錳量(0.7~1.0%和0.9~1.2%)兩鋼組。錳能改善鋼的淬透性﹐強化鐵素體﹐提高鋼的屈服強度﹑抗拉強度和耐磨性。通常在含錳高的鋼的牌號後附加標記「Mn」﹐如15Mn﹑20Mn以區別於正常含錳量的碳素鋼。
碳素工具鋼含碳量在0.65~1.35%之間﹐經熱處理後可得到高硬度和高耐磨性﹐主要用於製造各種工具﹑刃具﹑模具和量具(見工具鋼)。 根據碳在鑄鐵中存在的形式不同鑄鐵可分為:白口鑄鐵(絕大部分碳以滲碳體形式存在於鑄鐵中)、灰口鑄鐵(絕大部分碳以片狀石墨形式存在)、可鍛鑄鐵(由白口鑄鐵經石墨化退火製成,其中碳以團絮狀石墨形式存在)和球墨鑄鐵(在澆注前經球化處理,碳以球狀或團狀石墨存在。

⑷ 什麼是合金鋼合金元素類別有哪些
隨著科技的不斷進步,生活中各種各樣的材料也在不斷地被改進、改良,以適應現代社會越來越高的需求。而合金鋼就是其中一種典型的材料,它的出現彌補了碳鋼的諸多缺陷。那麼什麼是合金鋼,它又是怎麼發展起來的,又有什麼合金種類呢?
基礎簡介
普通的碳素鋼中的主要成分為碳元素與鐵元素,而合金鋼就是指在普通鋼之中加入了其他的合金元素的鋼材。通過加入一種或多種的合金元素(如銅、鎳、鉻等等),鋼材的某些性能能夠得到大大的改善,以適應不同行業發展的需求。按照加入的合金元素的含量,可以將合金鋼分為低合金鋼、中合金鋼與高合金鋼這三種。
發展歷程
合金鋼的發展起源於十九世紀的後半期,當時對鋼材的需求量不斷擴大,而生產力卻不足以解決鋼的加工問題。針對這一問題,英國的Mushet製造出了新型鋼材。在二十世紀的二十年代之後,電弧爐煉鋼技術的出現,又為合金鋼的大量生產提供了有利的條件。六十年代以後,由於各種精煉技術已經普及,鋼材的生產量逐步擴大,開始向高純度與超低碳的方向發展。通過合金鋼的發展歷程,我們不難看出,合金鋼的發展正符合了社會的需,尤其是在製造工業的行業中。
合金元素類別
1.鉻(Cr):鉻元素能夠大大提高鋼的強度與硬度,使材料更耐磨、耐腐蝕。
2.鎳(Ni):鎳元素在提升鋼的強度的同時,能保持它的韌性,還能使其耐腐蝕、耐熱。
3.鈦(Ti):鈦元素能夠使鋼晶粒的結構更細密,改良其焊接性能。
4.釩(V):釩元素能與碳元素結合生成一種碳化物,能改善其耐腐蝕的性能。
5.鎢(W):鎢元素能使鋼的硬度大大提高,變得更加耐磨耐用。
6.銅(Cu):銅元素能提高鋼的強度,改善其耐腐蝕的性能。
7.磷(P):磷元素在一般情況下屬於鋼材中的有害元素,會降低鋼的塑性與焊接性能。
看完了以上的介紹,大家對合金鋼這種材料是不是有了更深的了解呢?現在,合金鋼被廣泛的用於機械製造、軍事工業等等,在我們的生活中發揮著至關重要的作用,為我們做出了巨大的貢獻。
⑸ 鋼中常見的碳化物有哪幾種
鋼中常見的碳化物有4類
滲碳體:Fe3C
合金滲碳體:(Fe,Mn)3C、(Fe,Cr)3C等
合金碳化物:Cr7C3、Fe3W3C等
特殊碳化物:WC、MoC、VC、TiC等
從滲碳體到特殊碳化物,穩定性及硬度依次升高。碳化物的穩定性越高,就越難溶於奧氏體,也越不易聚集長大。
奧氏體鋼中的奧氏體、鐵素體鋼中的鐵素體,加熱時不會發生相變。
⑹ 根據合金元素在鋼中形成碳化物的傾向的不同,可以分為幾類
在鋼中除含鐵、碳和少量不可避免的硅、錳、磷、硫元素以外,喊卜叢還含有一定量的合金元素,鋼中的合金元素有硅、錳、鉬、鎳、硌、礬、鈦、鈮、硼、鉛、稀土等其中的一種或幾種,這種鋼叫合金鋼。各國的合金鋼系統,隨各自的資源情況、生產和使用條件不同而不同,國外以往曾發展鎳、硌鋼系統,我國則發現以硅、錳、釩、鈦、鈮、硼、鉛、稀土為主的合金鋼系統
合金鋼在鋼的總產量中約佔百分之十幾,一般是弊弊在電爐中冶煉的按用途可以把合金鋼分為8大類,它們是:合金結構鋼、彈簧鋼、軸承鋼、合金工具鄭櫻鋼、高速工具鋼、不銹鋼、耐熱不起皮鋼,電工用硅鋼。
調質鋼
1.中碳型合金鋼,合金元素含量較低;2.強度較高;3.用於高溫螺栓、螺母材料等。
彈簧鋼
1、含碳量比調質鋼高;2經調質處理,強度較高
抗疲勞強度較高;3用於彈簧材料。
滾動軸承鋼
1高碳型合金鋼,合金含量較高;2具有高而均勻的硬度和耐磨性;3用於滾動軸承。
合金工具鋼
量具鋼
1高碳型合金鋼,合金元素含量較低;2具有高的硬度和耐磨性,機加工性能好,穩定性好;3用於量具材料。
特殊性能鋼
不銹鋼1低碳高合金鋼;2抗腐蝕性好;3用於抗腐蝕、部分可做耐熱材料。
耐熱鋼
1低碳高合金鋼;2耐熱性能好;3用於耐熱材料、部分可做抗腐蝕材料。
低溫鋼1低碳合金鋼,根據耐低溫程度合金元素有高有低;2抗低溫性好;3用於低溫材料(專用鋼為鎳鋼)。
⑺ 合金鋼都有哪些分類類型
1、按合金元素的含量分
1)低合金鋼合金元素總含量小於等於5%;
2)中合金鋼合金元素總含量在5%~10%之間;
3)高合金鋼合金元素總含量大於等於10%;
2、按合金元素的種類分
有鉻鋼、錳鋼、鉻錳鋼、鉻鎳鋼、鉻鎳鉬鋼、硅錳鉬釩鋼等。
3、按主要用途分
(1)結構鋼
1)建築及工程用結構鋼
2)機械製造用結構鋼
(2)工具鋼
(3)特殊性能鋼
合金鋼種類很多,通常按合金元素含量多少分為低合金鋼(含量<5%),中合金鋼(含量5%~10%),高合金鋼(含量>10%);按質量分為優質合金鋼、特質合金鋼;按特性和用途又分為合金結構鋼、不銹鋼、耐酸鋼、耐磨鋼、耐熱鋼、合金工具鋼、滾動軸承鋼、合金彈簧鋼和特殊性能鋼(如軟磁鋼、永磁鋼、無磁鋼)等。
各國的合金鋼系統,隨各自的資源情況、生產和使用條件不同而不同,國外以往曾發展鎳、硌鋼系統,我國則發現以硅、錳、釩、鈦、鈮、硼、鉛、稀土為主的合金鋼系統合金鋼在鋼的總產量中約佔百分之十幾,一般是在電爐中冶煉的按用途可以把合金鋼分為8大類,它們是:合金結構鋼、彈簧鋼、軸承鋼、合金工具鋼、高速工具鋼、不銹鋼、耐熱不起皮鋼,電工用硅鋼。
調質鋼
1.中碳型合金鋼,合金元素含量較低;2.強度較高;3.用於高溫螺栓、螺母材料等。
彈簧鋼
1、含碳量比調質鋼高;2、經調質處理,強度較高抗疲勞強度較高;3、用於彈簧材料。
滾動軸承鋼
1、高碳型合金鋼,合金含量較高;2、具有高而均勻的硬度和耐磨性;3、用於滾動軸承。
合金工具鋼又名量具鋼
1、高碳型合金鋼,合金元素含量較低;2、具有高的硬度和耐磨性,機加工性能好,穩定性好;3、用於量具材料。
特殊性能鋼
1、低碳高合金鋼;2、抗腐蝕性好;3、用於抗腐蝕、部分可做耐熱材料。
耐熱鋼
1、低碳高合金鋼;2、耐熱性能好;3、用於耐熱材料、部分可做抗腐蝕材料。
低溫鋼
1、低碳合金鋼,根據耐低溫程度合金元素有高有低;2、抗低溫性好;3、用於低溫材料(專用鋼為鎳鋼)。
根據碳化物的傾向分類
合金鋼根據各種元素在鋼中形成碳化物的傾向,可分為三類:
①強碳化物形成元素,如釩、鈦、鈮、鋯等。
這類元素只要有足夠的碳,在適當的條件下,就形成各自的碳化物;僅在缺碳或高溫的條件下,才以原子狀態進入固溶體中。
②碳化物形成元素,如錳、鉻、鎢、鉬等。這類元素一部分以原子狀態進入固溶體中,另一部分形成置換式合金滲碳體,如(Fe,Mn)3C、(Fe,Cr)3C等,如果含量超過一定限度(除錳以外),又將形成各自的碳化物,如(Fe,Cr)7C3、(Fe,W)6C等。
③不形成碳化物元素,如硅、鋁、銅、鎳、鈷等。這類元素一般以原子狀態存在於奧氏體、鐵素體等固溶體中。合金元素中一些比較活潑的元素,如鋁、錳、硅、鈦、鋯等,極易和鋼中的氧和氮化合,形成穩定的氧化物和氮化物,一般以夾雜物的形態存在於鋼中。錳、鋯等元素也和硫形成硫化物夾雜。鋼中含有足夠數量的鎳、鈦、鋁、鉬等元素時能形成不同類型的金屬間化合物。有的合金元素如銅、鉛等,如果含量超過它在鋼中的溶解度,則以較純的金屬相存在。
根據相變點分類
鋼的性能取決於鋼的相組成,相的成分和結構,各種相在鋼中所佔的體積組分和彼此相對的分布狀態。合金元素是通過影響上述因素而起作用的。對鋼的相變點的影響主要是改變鋼中相變點的位置,大致可以歸納為以下三個方面:
①改變相變點溫度。一般來說,擴大γ相(奧氏體)區的元素,如錳、鎳、碳、氮、銅、鋅等,使A3點溫度降低,A4點溫度升高;相反,縮小γ相區的元素,如鋯、硼、硅、磷、鈦、釩、鉬、鎢、鈮等,則使A3點溫度升高,A4點溫度降低。惟有鈷使A3和A4點溫度均升高。鉻的作用比較特殊,含鉻量小於7%時使A3點溫度降低,大於7%時則使A3點溫度提高。
②改變共析點S的位置。縮小γ相區的元素,均使共析點S溫度升高;擴大γ相區的元素,則相反。此外幾乎所有合金元素均降低共析點S的含碳量,使S點向左移。不過碳化物形成元素如釩、鈦、鈮等(也包括鎢、鉬),在含量高至一定限度以後,則使S點向右移。
③改變γ相區的形狀、大小和位置。這種影響較為復雜,一般在合金元素含量較高時,能使之發生顯著改變。例如鎳或錳含量高時,可使γ相區擴展至室溫以下,使鋼成為單相的奧氏體組織;而硅或鉻含量高時,則可使γ相區縮得很小甚至完全消失,使鋼在任何溫度下都是鐵素體組織。
⑻ 合金鋼中的合金元素主要是什麼,如何分類,鋼的影響有哪些
各種化學成分在鋼里分別有什麼用?1、碳(C):鋼中含碳量增加,屈服點和抗拉強度升高,但塑性和沖擊性降低,當碳量0.23%超過時,鋼的焊接性能變壞,因此用於焊接的低合金結構鋼,含碳量一般不超過0.20%。碳量高還會降低鋼的耐大氣腐蝕能力,在露天料場的高碳鋼就易銹蝕;此外,碳能增加鋼的冷脆性和時效敏感性。
2、硅(Si):在煉鋼過程中加硅作為還原劑和脫氧劑,所以鎮靜鋼含有0.15-0.30%的硅。如果鋼中含硅量超過0.50-0.60%,硅就算合金元素。硅能顯著提高鋼的彈性極限,屈服點和抗拉強度,故廣泛用於作彈簧鋼。在調質結構鋼中加入1.0-1.2%的硅,強度可提高15-20%。硅和鉬、鎢、鉻等結合,有提高抗腐蝕性和抗氧化的作用,可製造耐熱鋼。含硅1-4%的低碳鋼,具有極高的導磁率,用於電器工業做矽鋼片。硅量增加,會降低鋼的焊接性能。
3、錳(Mn):在煉鋼過程中,錳是良好的脫氧劑和脫硫劑,一般鋼中含錳0.30-0.50%。在碳素鋼中加入0.70%以上時就算「錳鋼」,較一般鋼量的鋼不但有足夠的韌性,且有較高的強度和硬度,提高鋼的淬性,改善鋼的熱加工性能,如16Mn鋼比A3屈服點高40%。含錳11-14%的鋼有極高的耐磨性,用於挖土機鏟斗,球磨機襯板等。錳量增高,減弱鋼的抗腐蝕能力,降低焊接性能。
4、磷(P):在一般情況下,磷是鋼中有害元素,增加鋼的冷脆性,使焊接性能變壞,降低塑性,使冷彎性能變壞。因此通常要求鋼中含磷量小於0.045%,優質鋼要求更低些。
5、硫(S):硫在通常情況下也是有害元素。使鋼產生熱脆性,降低鋼的延展性和韌性,在鍛造和軋制時造成裂紋。硫對焊接性能也不利,降低耐腐蝕性。所以通常要求硫含量小於0.055%,優質鋼要求小於0.040%。在鋼中加入0.08-0.20%的硫,可以改善切削加工性,通常稱易切削鋼。
6、鉻(Cr):在結構鋼和工具鋼中,鉻能顯著提高強度、硬度和耐磨性,但同時降低塑性和韌性。鉻又能提高鋼的抗氧化性和耐腐蝕性,因而是不銹鋼,耐熱鋼的重要合金元素。
7、鎳(Ni):鎳能提高鋼的強度,而又保持良好的塑性和韌性。鎳對酸鹼有較高的耐腐蝕能力,在高溫下有防銹和耐熱能力。但由於鎳是較稀缺的資源,故應盡量採用其他合金元素代用鎳鉻鋼。
8、 鉬(Mo):鉬能使鋼的晶粒細化,提高淬透性和熱強性能,在高溫時保持足夠的強度和抗蠕變能力(長期在高溫下受到應力,發生變形,稱蠕變)。結構鋼中加入鉬,能提高機械性能。 還可以抑制合金鋼由於火而引起的脆性。在工具鋼中可提高紅性。
9、鈦(Ti):鈦是鋼中強脫氧劑。它能使鋼的內部組織緻密,細化晶粒力;降低時效敏感性和冷脆性。改善焊接性能。在鉻18鎳9奧氏體不銹鋼中加入適當的鈦,可避免晶間腐蝕。
10、釩(V):釩是鋼的優良脫氧劑。鋼中加0.5%的釩可細化組織晶粒,提高強度和韌性。釩與碳形成的碳化物,在高溫高壓下可提高抗氫腐蝕能力。
11、鎢(W):鎢熔點高,比重大,是貴生的合金元素。鎢與碳形成碳化鎢有很高的硬度和耐磨性。在工具鋼加鎢,可顯著提高紅硬性和熱強性,作切削工具及鍛模具用。
12、鈮(Nb):鈮能細化晶粒和降低鋼的過熱敏感性及回火脆性,提高強度,但塑性和韌性有所下降。在普通低合金鋼中加鈮,可提高抗大氣腐蝕及高溫下抗氫、氮、氨腐蝕能力。鈮可改善焊接性能。在奧氏體不銹鋼中加鈮,可防止晶間腐蝕現象。
13、鈷(Co):鈷是稀有的貴重金屬,多用於特殊鋼和合金中,如熱強鋼和磁性材料。
14、銅(Cu):武鋼用大冶礦石所煉的鋼,往往含有銅。銅能提高強度和韌性,特別是大氣腐蝕性能。缺點是在熱加工時容易產生熱脆,銅含量超過0.5%塑性顯著降低。當銅含量小於0.50%對焊接性無影響。
15、鋁(Al):鋁是鋼中常用的脫氧劑。鋼中加入少量的鋁,可細化晶粒,提高沖擊韌性,如作深沖薄板的08Al鋼。鋁還具有抗氧化性和抗腐蝕性能,鋁與鉻、硅合用,可顯著提高鋼的高溫不起皮性能和耐高溫腐蝕的能力。鋁的缺點是影響鋼的熱加工性能、焊接性能和切削加工性能。
16、硼(B):鋼中加入微量的硼就可改善鋼的緻密性和熱軋性能,提高強度。
17、氮(N):氮能提高鋼的強度,低溫韌性和焊接性,增加時效敏感性。
18、稀土(Xt):稀土元素是指元素周期表中原子序數為57-71的15個鑭系元素。這些元素都是金屬,但他們的氧化物很象「土」,所以習慣上稱稀土。鋼中加入稀土,可以改變鋼中夾雜物的組成、形態、分布和性質,從而改善了鋼的各種性能,如韌性、焊接性,冷加工性能。在犁鏵鋼中加入稀土,可提高耐磨性。
⑼ 什麼是合金元素按其與碳的作用如何分類
什麼是合金元素?合金鋼中經常加入的合金元素有哪些?按其與碳的作用如何分類?
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合金鋼里經常加入的合金元素有 Mo、Si、Ni、Cr、Mn、W、V、Ti、Al 等,Cr、Mo、W、V 強化鐵素體的作用小,形成碳化物傾向作用大;Si 強化鐵素體的作用最大;Ni 強化鐵素體作用中等;V、Al 細化晶粒作用大;Ti 細化晶粒的作用最大;Mo、W 細化晶粒作用中等;Mn可促進晶粒長大,形成碳化物傾向小;強化鐵素體作用大.
⑽ 鋼中常見的碳化物有哪幾種
有碳、鐵、錳,大多數合金珍素(除Ni.CO外)都減緩奧氏體化過程.特別是強碳化物形成元素W,Ti,V 等和碳有強的親和力的元素,強烈地減緩碳在鋼中的擴散速度,大大的減慢了奧氏體的形成過程,
一、一般特點: 碳化物是鋼中的重要組成相之一,碳化物的類型、數量、大小、形狀及分布對鋼的性能有極重要的影響。 碳化物具有高硬度和脆性,並具有高熔點。這表明它具有共價鍵特點; 碳化物具有正的電阻溫度系數,具有導電特性。這表明它具有金屬鍵特點; 碳化物具有金屬鍵和共價鍵的特點,以金屬鍵占優。
二、碳化物的結構
過渡族金屬的碳化物中,金屬原子和碳原子可形成簡單點陣或復雜點陣結構,金屬原子處於點陣結點上,而尺寸較小的碳原子在點陣的間隙位置。
如果金屬原子間的間隙足夠大,可以容納碳原子時,碳化物就可以形成簡單密排結構。 若這種間隙還不足容納碳原子時,就得到比簡單結構稍有變形的復雜密排結構。
因此過渡族金屬的原子半徑(γM)和碳原子半徑(γC)的比值(γC/γM)決定了可以形成簡單密排還是復雜結構的碳化物。
1、當γC/γM <0.59時,形成簡單點陣的碳化物
(1)形成NaCl型簡單立方點陣的碳化物。
如VC、NbC、TiC、ZrC等,這種MeC相不具備嚴格的化學計算成分和化學式,一般形式將是MeC,其中0.5≤C≤1。碳化物中碳濃度的下降使碳化物硬度下降,點陣常數減小。
(2)形成六方點陣的碳化物 如Mo2C、W2C、MoC、WC 2、當γC/γM >0.59, 形成復雜點陣的碳化物
(1)復雜立方點陣 如Cr23C6, Mn23C6, Fe3W3C, Fe3Mo3C
(2)復雜六方點陣 如Cr7C3,Mn7C3;
(3)正交晶系點陣 如Fe3C,Mn3C
三、碳化物的穩定性
鋼中各種碳化物的相對穩定性,對於其形成和轉變、溶解、析出和聚集、長大有著極大的影響。
碳化物在鋼中的相對穩定性取決於合金元素與碳的親和力的大小,即取決於合金元素d層電子數。
金屬元素的d層電子數越少,它與碳的親和力就越大,所析出的碳化物在鋼中就越穩定。