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什么是渗碳体

作者:Maldini 来源:SIENCE 日期:2013-11-12 9:41:19 人气:8014

什么是渗碳体

渗碳体名词解释

定义

渗碳体(cementite)——铁碳合金按亚稳定平衡系统凝固和冷却转变时析出的Fe3C型碳化物。

分为一次渗碳体(从液体相中析出)、二次渗碳体(从奥氏体中析出)和三次渗碳体(从铁素体中 

  析出)。

什么是渗碳体

分子结构

渗碳体的分子式为 Fe3C ,它是一种具有复杂晶格结构的间隙化合物。 它的含碳量为 6.69 %;熔点为 1227 ℃左右;不发生同素异晶转变;但有磁性转变,它在 230 ℃以下具有弱铁磁性,而在 230 ℃以上则失去铁磁性;其硬度很高(相当于 HB800 ),而塑性和冲击韧性几乎等于零,脆性极大。 渗碳体不易受硝酸酒精溶液的腐蚀,在显微镜下呈白亮色,但受碱性苦味酸钠的腐蚀,在显微镜下呈黑色。渗碳体的显微组织形态很多,在钢和铸铁中与其他相共存时呈片状、粒状、网状或板状。 渗碳体是碳钢中主要的强化相,它的形状与分布对钢的性能有很大的影响。同时 Fe3C 又是一种介(亚)稳定相,在一定条件下会发生分解。

特点

它的含碳量为6.69%;熔点为1227℃左右;不发生同素异晶转变;但有磁性转变,它在230℃以下具有弱铁磁性,而在230℃以上则失去铁磁性;其硬度很高(相当于HB800),而塑性和冲击韧性几乎等于零,脆性极大。

渗碳体不易受硝酸酒精溶液的腐蚀,在显微镜下呈白亮色,但受碱性苦味酸钠的腐蚀,在显微镜下呈黑色。渗碳体的显微组织形态很多,在钢和铸铁中与其他相共存时呈片状、粒状、网状或板状。

渗碳体是碳钢中主要的强化相,它的形状与分布对钢的性能有很大的影响。同时Fe3C又是一种介(亚)稳定相,在一定条件下会发生分解:Fe3C→3Fe+C,所分解出的单质碳为石墨。

渗碳体(Fe3C或Cm):渗碳体是铁和碳形成的金属化合物,含碳量为6.67%(有些书上为6.69%),具有复杂的斜方晶体结构,熔点为1227℃。在钢中,渗碳体以不同形态和大小的晶体出现在组织中,对钢的力学性能影响很大。 经3%~5%硝酸酒精溶液侵蚀后呈白亮色,若用苦味酸钠溶液热侵蚀,则被染成黑褐色,而铁素体仍为白色,由此可区别开铁素体和渗碳体。渗碳体的硬度很高,达到HB800以上,脆性很大,强度和塑性很差。经过不同的热处理,渗碳体可以成片状、粒状或断续网状。在一定条件下(如高温长期停留或缓慢冷却),渗碳体可以分解而形成石墨状的自由碳:Fe3C→3Fe + C(石墨)。这一过程对于铸铁和石墨钢具有重要意义。

分类及形态

一次渗碳体(从液体相中析出)其呈白色条带状分布在莱氏体之间;

二次渗碳体(从奥氏体中析出),沿奥氏体晶界网状分布。沿原始奥氏体晶界析出且呈网状分布,从而勾划出奥氏体晶界,故成网状的二次渗碳体。当奥氏体转变成珠光体后,二次渗碳体便呈连续网状分布在珠光体的边界上。

三次渗碳体(从铁素体中析出),其分布在铁素体晶界上,但因量少、极分散,一般看不到。

共晶渗碳体是由液态铁碳合金中直接结晶出来的;由于液体原子活动能力强,故共晶渗碳体常以树枝状形态生长,而且比较粗大;由于形成共晶渗碳体的液态合金碳含量较高(4.3%),故合金中共晶渗碳体的量大。

共析渗碳体是由固态下(奥氏体中)形成的;以比较细小的片状形式存在;由于形成共析渗碳体的合金的碳含量较低(0.77%),故共析渗碳体的量少。

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