詳情介紹

1）碳化物類型的形成形成什么樣的碳化物與合金元素的原子半徑有關常用合金元 素原子半徑和碳原子半徑的比值r_c/r_M見表h 3。其碳化物類型的形成規律如下。
當r_c/r_M>0.59時，形成復雜點陣結構。Cr、Mn, ?_€是屬子這一類的元素，它們形成 Cr₇C₃、Cr₂₃C₆、FaC、MnaC 等形式的碳化物。
當rc/r_M<0.⁵⁹時，形成簡單點陣結構，又稱為間隙相.金屬原子一般形成具有配位 數12的六方晶系或立方晶系，碳原子在金屬原子所形成的晶體點陣中沒有固定的位置，它 們填充于晶體點陣的間陳中。屬于這類型的元素有Mo、W、V、TL Nb、Zr等，它們形成 的碳化物有 VC、TiC, NbC 等 MC 型，Mo₂C、
當合金元素量比較少時，溶解于其他碳化物，形成復合碳化物，即多元合金碳化物。如 Mo. W, 含量少時，形成合金滲碳體（Fe，M）₃C;含量多時就形成了自己的特殊碳化物 M₂₃C₆型、M₂C型等。Mn只能形成除MnS素外，在鋼中隨著合金 元素含量的增加，都能形成特殊碳化物。
（2）相似者相溶碳化物也和固溶體一樣，有些碳化物之間是可以互相溶解的_a分兩種 情況：完全互溶和部分溶解。如果形成碳化物的元素在晶體結構、原子尺寸和電子因素都相 似，則兩者的碳化物可以完全互溶，否則就是有限溶解，例如Fe₃C*Mn₃C，可以完全立 溶形成復合碳化物（Fe，Mn）₃C; TiC和VC，.為有限溶解。
一般碳化物都能溶解一些其他合金元素，構成復合碳化物，但都有一定的溶解度。如在 滲碳體Fe₃C中，可溶入一定量的Cr、Mo、V等元素，其大溶解度為： <28%Cr, <2%W, <0,5%V. MC型碳化物不溶入F_e原子，但可溶入一定量的Mo、W,如VC中 可溶解W可達到85%?在W₂C中Cr可置換75%的W原子。在IV^Ce中可溶解 25%的Fe原子，還可溶解Mo、W、V等原子。另外，碳化物中的碳原子也可被其他間隙 原子（如N原子）所置換，在MC型碳化物中，常常形成M （C，N，0）型復合碳化物
在絕大多數情況下，溶人較強的碳化物形成元素.可使碳化物的穩定性提高₆反之，溶 人較弱的碳化物形成元素，使碳化物穩定性下降_D而較弱的碳化物形成元素的存在，雖然沒 有溶入碳化物中，也會降低強碳化物在鋼中的穩定性_。如在含Mn-V的鋼中，由于較多Mn元素的存在，使VC碳化物的溶解溫度從lioot：降低至9001。


(3) 強碳化物形成元素優先與碳結合形成碳化物強碳化物鍛成元素總是優先與碳結合 形成碳化物，隨著鋼中碳含量的增加，依次形成碳化物₅例如，含W、JVb合金元素的鋼在 平衡態下，隨碳含量的增加，依次形成Ms C' Cm Cs , Cr₇ C₃ , Fe₃C₀如果碳含量有限，則 較弱的碳化物形成元素將溶人固溶體中，而不形成碳化物，如含Cr、V的低碳鋼中，O元 素大部分在基體固溶體中。
(4) Nm/N_c比值決定了碳化物類型Nm和N_c是固溶體中合金元素和碳的原子數，它 們的比值決定了形成的碳化物類型。一般，一種元素都能有幾種碳化物的形式。在平衡態 時，當達到一定量時，除Mn元素外都能形成自己的特殊碳化物.如在含Cr鋼中，隨著 N_M/N_C的提髙，形成碳化物的先后順序為：M₃C—M₇C₃—M₂₃C_6fl
在回火時，隨著基體中Nm/N_c比值的升髙，則析出的碳化物中的Nm/N_c比值也升髙, 例如在W鋼回火時，隨基體中N_m/ N_c比值的升髙，碳化物析出順序為：Fe,2 WC-*Fe₄W_£C—W₂C„
C5)碳化物穩定性越好，溶解越難，析出越難，聚集長大也越難穩定性好的碳化物在 鋼加熱時，溶解較難，要在比較高的溫度下能溶解；在回火過程中，總是穩定性比較差的碳 化物先析出，穩定性好的碳化物在后面析出；穩定性好的碳化物即使析出了，也不太容易長 大。例如，MC型碳化物一般在加熱溫度lOOOC以上才逐步溶解，回火時，直到500? 700X：才析出，并且不容易長大，在鋼中起了二次硬化的作用。