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(guān)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(guī)律如下。
當(dāng)r_c/r_M>0.59時(shí)，形成復(fù)雜點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)。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(dāng)rc/r_M<0.⁵⁹時(shí)，形成簡單點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，又稱為間隙相.金屬原子一般形成具有配位 數(shù)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(diǎn)陣中沒有固定的位置，它 們填充于晶體點(diǎn)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(dāng)合金元素量比較少時(shí)，溶解于其他碳化物，形成復(fù)合碳化物，即多元合金碳化物。如 Mo. W, 含量少時(shí)，形成合金滲碳體（Fe，M）₃C;含量多時(shí)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(jié)構(gòu)、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(fù)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(gòu)成復(fù)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，其最大溶解度為： <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(dá)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(fù)合碳化物
在絕大多數(shù)情況下，溶人較強(qiáng)的碳化物形成元素.可使碳化物的穩(wěn)定性提高₆反之，溶 人較弱的碳化物形成元素，使碳化物穩(wěn)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(huì)降低強(qiáng)碳化物在鋼中的穩(wěn)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(qiáng)碳化物形成元素優(yōu)先與碳結(jié)合形成碳化物強(qiáng)碳化物鍛成元素總是優(yōu)先與碳結(jié)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(tài)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(shù)，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(tài) 時(shí)，當(dāng)達(dá)到一定量時(shí)，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?yàn)椋篗₃C—M₇C₃—M₂₃C_6fl
在回火時(shí)，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(shí)，隨基體中N_m/ N_c比值的升髙，碳化物析出順序?yàn)椋篎e,2 WC-*Fe₄W_£C—W₂C„
C5)碳化物穩(wěn)定性越好，溶解越難，析出越難，聚集長大也越難穩(wěn)定性好的碳化物在 鋼加熱時(shí)，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(wěn)定性比較差的碳 化物先析出，穩(wěn)定性好的碳化物在后面析出；穩(wěn)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(shí)，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。