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合金碳化物是如何形成的

发布时间:2024-10-31 12:52:56

『壹』 金属元素在钢中形成的碳化物可分为哪些

合金钢根据各种元素在钢中形成碳化物的倾向,可分为三类:
①强碳化物形成元素,如钒、钛、铌、锆等。
这类元素只要有足够的碳,在适当的条件下,就形成各自的碳化物;仅在缺碳或高温的条件下,才以原子状态进入固溶体中。
②碳化物形成元素,如锰、铬、钨、钼等。这类元素一部分以原子状态进入固溶体中,另一部分形成置换式合金渗碳体,如(Fe,Mn)3C、(Fe,Cr)3C等,如果含量超过一定限度(除锰以外),又将形成各自的碳化物,如(Fe,Cr)7C3、(Fe,W)6C等。

不形成碳化物元素,如硅、铝、铜、镍、钴等。这类元素一般以原子状态存在于奥氏体、铁素体等固溶体中。合金元素中一些比较活泼的元素,如铝、锰、硅、钛、锆等,极易和钢中的氧和氮化合,形成稳定的氧化物和氮化物,一般以夹杂物的形态存在于钢中。锰、锆等元素也和硫形成硫化物夹杂。钢中含有足够数量的镍、钛、铝、钼等元素时能形成不同类型的金属间化合物。

『贰』 合金元素形成合金碳化物

Mn是一种被称为弱碳化物形成元素的合金元素,它的存在能够形成稳定且特性显著的碳化物。这些碳化物以高熔点、硬度和耐磨性著名,且不易分解,为材料带来了独特的性能优势。


相比之下,Cr、Mo和W属于中强碳化物形成元素,它们形成的碳化物虽然不如Mn的那么显著,但同样对合金的性质有重要影响,提升了合金的耐热性和抗磨损能力。


V、Ti、Nb和Zr则属于强碳化物形成元素,这些元素形成的碳化物更加强韧,且在合金中的作用更为显著,能显著增强合金的强度和稳定性。


然而,碳化物的稳定性与热处理过程密切相关。稳定性越高的碳化物,其在热处理过程中的溶解和奥氏体均匀化就会变得更加困难。同样,冷却和回火过程中,碳化物析出和聚集长大也会面临更大的阻碍,这可能影响到合金的最终性能和加工性。


(2)合金碳化物是如何形成的扩展阅读

alloying element

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