❶ 為什麼鐵和碳組成合金碳是怎麼加入到鋼材的以何種形態加入的
為什麼鐵和碳組成合金?
答:所謂合金是指金屬與其他元素形成的具有金屬特性的物質,也就是說金屬與金屬可以形成合金,金屬與非金屬也可以形成合金,但是有2個條件,一個條件就是必須至少有一種是金屬元素,另外一個條件就是必須形成的是具有金屬特性的物質,這2個條件缺一不可.由於鐵是金屬,碳雖然是非金屬,但是由於形成的是具有金屬特性的物質,所以是合金.
碳是怎麼加入到鋼材裡面的?以何種形態加入的?
答:生鐵是由鐵礦石通過碳(存在形式是焦炭)還原的,在還原過程中,碳就溶解到鐵水裡,當冷卻到室溫時,就存在到鐵裡面了,碳在生鐵裡面有兩種形式,一個是以純碳的形式(石墨)單獨存在,還有一個就是以化合物(Fe3C)的形式存在.這個就像冰糖溶解到水裡,然後凍成冰棒一樣,糖不會跑出來.
鋼是由生鐵冶煉而來的,鋼的含碳量比生鐵低,所以,煉鋼過程主要的就是一個氧化過程,把多餘的碳氧化掉,最後剩下的碳只以化合物的形式存在,就形成了鋼.
另外,如果鋼的含碳量不夠,那麼在鋼冶煉過程中需要把焦炭加入到鋼水裡面,然後攪拌鋼水,使碳溶解到鋼水裡,當然加入量必須經過精確計算.
❷ 為什麼鋼鐵中會含有碳
1.
關於含碳量:
----按生鐵,鋼,熟鐵的順序,含碳量逐漸降低.
----含碳量越高,鐵越硬,越脆.
----純鐵,有很強的延展性,不易斷.(金屬的通性)
--------碳是鋼鐵中重要元素,當碳含量增加時其強度和硬度隨之增加,而塑性和延展性卻隨之降低,使鋼變脆且難以加工;反之,隨著碳含量的減少,鋼的韌性得到增強且易於切削加工。
2.
碳在鋼鐵中存在形式
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----碳在鋼鐵中主要以兩種形式存在:一種是化合碳,即碳以化合形態存在,主要以鐵的碳化物和合金元素的碳化物形態存在。例如Fe3C、Mn3C、Cr3C2、WC、W2C、VC、MOC、TiC等。另一種是游離碳,例如鐵碳固溶體中的碳、無定形碳、石墨碳、退火碳等,統稱為游離碳。在鋼中,一般是以化合碳為主,游離碳只存在於鐵及經退火處理的高碳鋼。化合碳與游離碳總和,稱為總碳量。紅外碳硫分析儀就是測定樣品中的總碳量。
3.
鋼鐵中碳的來源:
----煉鐵的原料之一是鐵礦石,鐵礦石主要成份是Fe2O3,沒有碳.
----煉鐵的原料之二是焦碳.
----煉鐵過程部分焦碳留在了鐵水中,導致鐵水中含碳.
4.
鋼鐵的生產:
----由鐵礦石煉生鐵.
----由生鐵作原料煉鋼,煉鋼的過程主要是除碳的過程.還不能將碳除盡,鋼需要有一定量的碳,性能才達到最佳.
❸ 為什麼生鐵和鋼中含碳元素
生鐵和鋼都是碳鋼,只是因為含碳量不同而名字上有所區分。
如果你是想問為什專么鐵屬裡面有碳,那麼這是因為鐵礦石本身就含有碳,除了碳以外還有其他十幾種元素,其中碳會比較多也是正常的畢竟碳是地殼中含量最多的元素。鐵礦石開采出來後,煉鐵過程主要是把氧化態的鐵還原,形成鐵金屬單質。進過初步煉制的鐵礦石,我們稱之為生鐵。
鐵單質(A=56)的原子體積比碳(A=12)單質大得多,於是碳原子可以滲透進鐵原子中間,形成固溶體,我們稱之為鐵素體,鐵素體中的碳無法除去,但因為含量少,我們可以將鐵素體看做純鐵。此外,鐵和碳還能形成穩定的Fe3C化合物,我們稱之為滲碳體。碳鋼都是由鐵素體和滲碳體組成的,鐵素體佔比越高,即含碳量越低,碳鋼塑性韌性增加,脆性降低,性能越好,我們稱之為鋼。但如果鐵素體佔比太多了,那麼鋼材就會太柔軟,易變形,無法滿足強度需求,所以碳含量也不是越低越好
❹ 碳為什麼可以存在於鋼之中
依據的原理:碳雖然被我們劃分為非金屬,但是它也有一些金屬性。
化學元素的非金屬性和金屬性是相對的,任何元素都既有金屬性又有非金屬性,只是所佔比例不同罷了。一般元素周期表中越靠近右上角(惰性氣體除外)的非金屬性越強,金屬性越弱;越靠近左下角金屬性越強,非金屬性越弱。
碳比較靠近周期表中金屬與非金屬的交界線,在與金屬結合時,常常能表現出金屬性,與金屬結合成為合金。
碳在金屬鐵中,一般含量小於2.11%時,將與鐵形成合金。合金的定義為:由一種金屬元素和另一種或者幾種其它元素(金屬或非金屬)組成的具有金屬特性的物質稱為合金。
而鋼的標準定義就是:鐵與碳的合金。
當碳含量高於2.11%時,稱為生鐵。
多出來的碳有兩種存在形式:一種是以石墨的形式存在於鐵中,這種材料叫鑄造生鐵,其機械性能硬而脆。其中石墨又有兩種形態:片狀石墨,形成普通鑄鐵,這種鑄鐵機械性能比較差,或者球狀石墨,稱為球墨鑄鐵,由於球狀的石墨不容易導致應力集中,所以球墨鑄鐵機械性能大大改善。
碳在生鐵中的另一種存在形式:以碳化三鐵的形式存在(Fe3C),這種生鐵機械性能很差,只能用來做煉鋼的原料,稱為煉鋼生鐵。
❺ 高碳鋼的碳是人工加進去的嗎
不是是一種冶煉技術!可以提高炭的含量!
❻ 鋼中的碳是什麼
碳是鋼鐵材料的主要合金元素,因此鋼鐵材料也可以稱為鐵碳合金。碳回在鋼材中的主要作用是:答
1.形成固溶體組織,提高鋼的強度,如鐵素體、奧氏體組織,都溶解有碳元素;
2.形成碳化物組織,可提高鋼的硬度及耐磨性。如滲碳體,即Fe3C,就是碳化物組織。
因此,碳在鋼材中,含碳量越高,鋼的強度、硬度就越高,但塑性、韌性也會隨之降低;反之,含碳量越低,鋼的塑性、韌性越高,其強度、硬度也會隨之降低。
因此,含碳量的高低決定了鋼材的用途:低碳鋼(含碳量<0.25%),一般用作型材及沖壓材料;中碳鋼(含碳量<0.6%),一般用作機械零件;高碳鋼(含碳量>0.7%),一般用作工具、刀具及模具等。(由學區房拍賣平台提供)
❼ 鋼材中的碳和我們生活中碳是一樣的嗎想要向鋼材中添加一點碳要怎麼做燒成鐵水把碳粉加進去可以不
是一樣的,鋼材中的碳將和鐵元素形成滲碳體Fe3C,這是鐵碳合金中主要的組成相之一。
在鋼材中添加碳元素,採用滲碳工藝來實現。簡單一點說就是把鋼加熱至奧氏體化,並使滲碳劑(煤油、丙酮、甲醇等)在900-950度的高溫下分解,產生活性碳原子,滲入鋼的表面並向內部擴散形成滲碳層。
滲碳工藝是一門專業知識,一言難盡,您可以參考相關熱處理資料學習。