❶ 为什么钢铁中会含有碳
1.
关于含碳量:
----按生铁,钢,熟铁的顺序,含碳量逐渐降低.
----含碳量越高,铁越硬,越脆.
----纯铁,有很强的延展性,不易断.(金属的通性)
--------碳是钢铁中重要元素，当碳含量增加时其强度和硬度随之增加，而塑性和延展性却随之降低，使钢变脆且难以加工;反之，随着碳含量的减少，钢的韧性得到增强且易于切削加工。
2.
碳在钢铁中存在形式
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----碳在钢铁中主要以两种形式存在:一种是化合碳，即碳以化合形态存在，主要以铁的碳化物和合金元素的碳化物形态存在。例如Fe3C、Mn3C、Cr3C2、WC、W2C、VC、MOC、TiC等。另一种是游离碳，例如铁碳固溶体中的碳、无定形碳、石墨碳、退火碳等，统称为游离碳。在钢中，一般是以化合碳为主，游离碳只存在于铁及经退火处理的高碳钢。化合碳与游离碳总和，称为总碳量。红外碳硫分析仪就是测定样品中的总碳量。
3.
钢铁中碳的来源:
----炼铁的原料之一是铁矿石,铁矿石主要成份是Fe2O3,没有碳.
----炼铁的原料之二是焦碳.
----炼铁过程部分焦碳留在了铁水中,导致铁水中含碳.
4.
钢铁的生产:
----由铁矿石炼生铁.
----由生铁作原料炼钢,炼钢的过程主要是除碳的过程.还不能将碳除尽,钢需要有一定量的碳,性能才达到最佳.
❷ 金属材料中为什么含有碳
以钢铁举例如下。
钢铁中碳的来源:
炼铁的原料之一是铁矿石,铁矿石主要成份是Fe2O3,没有碳.
炼铁的原料之二是焦碳.炼铁过程部分焦碳留在了铁水中,导致铁水中含碳.
碳在钢铁中主要以两种形式存在：
一种是化合碳，即碳以化合形态存在，主要以铁的碳化物和合金元素的碳化物形态存在。例如Fe3C、Mn3C、Cr3C2、WC、W2C、VC、MOC、TiC等。
另一种是游离碳，例如铁碳固溶体中的碳、无定形碳、石墨碳、退火碳等，统称为游离碳。在钢中，一般是以化合碳为主，游离碳只存在于铁及经退火处理的高碳钢。化合碳与游离碳总和，称为总碳量。红外碳硫分析仪就是测定样品中的总碳量。
❸ 碳钢中碳的存在形式
碳在铁中来形成的固溶源体有三种：α固溶体(铁素体)、γ固溶体(奥氏体)和δ固溶体(8铁素体)。这些固溶体中，铁原子的空间分布与α-Fe、γ-Fe和δ-Fe一致，碳原子的尺寸远比铁原子为小，在固溶体中它处于点阵的间隙位置，造成点阵畸变。碳在γ-Fe中的溶解度最大，但不超过2．11％；碳在α-Fe中的溶解度不超过0.0218％；而在δ6-Fe中不超过0.09％。当铁碳合金的碳含量超过在铁中的溶解度时，多余的碳可以以铁的碳化物形式或以单质状态(石墨)存在于合金中，可形成一系列碳化物，其中Fe3C(渗碳体，6．69％C)是亚稳相，它是具有复杂结构的间隙化合物。石墨是铁碳合金的稳定平衡相，具有简单六方结构。Fe3C有可能分解成铁和石墨稳定相，但该过程在室温下是极其缓慢的。
❹ 铸铁材料中,碳元素可以哪些形态存在其结晶生长的主要机制是什么
碳元素可以有两种形式存在。
①单质碳
过多单质碳是钢铁加快锈蚀的主要原因，它与铁形成了原电池，作正极加快了铁的腐蚀。铁完全锈蚀后留下的黑色固体也正是碳。
②渗碳体(Fe3C)等，此类铁碳共价物有多种化学式，对于保证钢铁质量益处很大，保证了钢铁的韧性。
结晶生长，单质碳是不行的，但渗碳体可以，但要阻止它析出防止钢铁变脆。
❺ 在固态下，碳在铁碳合金中以什么形式存在
以三种形式存在：（1）溶于铁中形成固溶体；（2）与铁作用形成金属化合物Fe3C；（3）以石墨形态独立存在（只见于铸铁）
❻ 碳能够以哪三种形式存在于钢中
碳原子 渗碳体 石墨
❼ 碳为什么可以存在于钢之中
依据的原理：碳虽然被我们划分为非金属，但是它也有一些金属性。
化学元素的非金属性和金属性是相对的，任何元素都既有金属性又有非金属性，只是所占比例不同罢了。一般元素周期表中越靠近右上角（惰性气体除外）的非金属性越强，金属性越弱；越靠近左下角金属性越强，非金属性越弱。
碳比较靠近周期表中金属与非金属的交界线，在与金属结合时，常常能表现出金属性，与金属结合成为合金。
碳在金属铁中，一般含量小于2.11%时，将与铁形成合金。合金的定义为：由一种金属元素和另一种或者几种其它元素（金属或非金属）组成的具有金属特性的物质称为合金。
而钢的标准定义就是：铁与碳的合金。
当碳含量高于2.11%时，称为生铁。
多出来的碳有两种存在形式：一种是以石墨的形式存在于铁中，这种材料叫铸造生铁，其机械性能硬而脆。其中石墨又有两种形态：片状石墨，形成普通铸铁，这种铸铁机械性能比较差，或者球状石墨，称为球墨铸铁，由于球状的石墨不容易导致应力集中，所以球墨铸铁机械性能大大改善。
碳在生铁中的另一种存在形式：以碳化三铁的形式存在（Fe3C），这种生铁机械性能很差，只能用来做炼钢的原料，称为炼钢生铁。