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滲碳體
鐵與碳形成的金屬化合物
基本信息
| 中文名 | 滲碳體 |
| 外文名 | cementite |
| 化學(xué)式 | Fe3C |
| 熔點(diǎn) | 1227 ℃ |
| 結構 | 間隙化合物 |
| 弱鐵磁性 | 230 ℃ |
| 含碳量 | 6.69% |
收起
理化特性
滲碳體
滲碳體不易受硝酸酒精溶液的腐蝕，在顯微鏡下呈白亮色，但受堿性苦味酸鈉的腐蝕，在顯微鏡下呈黑色。滲碳體的顯微組織形態(tài)很多，在鋼和鑄鐵中與其他相共存時(shí)呈片狀、粒狀、網(wǎng)狀或板狀。
滲碳體是碳鋼中主要的強化相，它的形狀與分布對鋼的性能有很大的影響。同時(shí)Fe3C又是一種介（亞）穩定相，在一定條件下會(huì )發(fā)生分解：Fe3C→3Fe+C，所分解出的單質(zhì)碳為石墨。
滲碳體（Fe3C或Cm）：滲碳體是鐵和碳形成的金屬化合物，含碳量為6.67%（有些書(shū)上為6.69%），具有復雜的斜方晶體結構，熔點(diǎn)為1227℃。在鋼中，滲碳體以不同形態(tài)和大小的晶體出現在組織中，對鋼的力學(xué)性能影響很大。經(jīng)3%～5%硝酸酒精溶液侵蝕后呈白亮色，若用苦味酸鈉溶液熱侵蝕，則被染成黑褐色，而鐵素體仍為白色，由此可區別開(kāi)鐵素體和滲碳體。滲碳體的硬度很高，達到HB800以上，脆性很大，強度和塑性很差。經(jīng)過(guò)不同的熱處理，滲碳體可以成片狀、粒狀或斷續網(wǎng)狀。在一定條件下（如高溫長(cháng)期停留或緩慢冷卻），滲碳體可以分解而形成石墨狀的自由碳：Fe3C→3Fe + C(石墨)。這一過(guò)程對于鑄鐵和石墨鋼具有重要意義。
形成過(guò)程
初生滲碳體：在鐵一碳合金平衡結晶過(guò)程中，具有過(guò)共晶成分的合金（過(guò)共晶白口鑄鐵）的液相合金冷卻到液相線(xiàn)以下時(shí)析出的滲碳體稱(chēng)為初生滲碳體。
先共析相及先共析滲碳體：具有亞共析和過(guò)共析成分的合金，在發(fā)生共析轉變前，總是隨著(zhù)溫度的降低，先析出構成共析轉變產(chǎn)物的某一相，先析出的相叫先共析相，如亞共析鋼中的先共析鐵素體和過(guò)共析鋼中的先共析滲碳體。由于形成條件不同，先共析相的形態(tài)有塊狀、網(wǎng)狀和魏氏組織三大類(lèi)。
共析滲碳體：珠光體中的滲碳體稱(chēng)為共析滲碳體。
二次滲碳體：在鐵－碳合金平衡結晶過(guò)程中，具有共析成分（含碳量）以上的合金（過(guò)共析鋼、亞共晶白口鑄鐵、共晶白口鑄鐵、過(guò)共晶白口鑄鐵）在緩冷到一定程度時(shí)，奧氏體中的含碳量達到飽和，繼續降溫就會(huì )沿奧氏體晶界析出滲碳體，在顯微組織上呈網(wǎng)狀分布。這種由奧氏體中析出的滲碳體叫二次滲碳體。
加工工藝
鋼中滲碳體以各種形態(tài)存在，外形和成分有很大差異。一次滲碳體多在樹(shù)枝晶間處析出，呈塊狀，角部不尖銳；共晶滲碳體呈骨骼狀，破碎后呈多角形塊狀；二次滲碳體多在晶界處或晶內，可能是帶狀、網(wǎng)狀或針狀；共析滲碳體呈片狀，退火、回火后呈球狀或粒狀。在金相圖譜中滲碳體白亮，退火狀態(tài)呈珠光色。一次滲碳體和破碎的共晶滲碳體只有在萊氏體鋼絲，如9Cr18、Cr12、Cr12MoV和W18Cr4V中才能見(jiàn)到，只要熱加工工藝得當，冷拉用盤(pán)條中的一次滲碳體塊度應較小、無(wú)尖角，共晶碳化物應破碎成小塊、角部要圓滑，否則根本無(wú)法拉拔，滲碳體帶輕度棱角的盤(pán)條，可以通過(guò)正火后球化退火+輕度（Q020%）拉拔+高溫再結晶退火的方法加以挽救。帶狀和網(wǎng)狀滲碳體也是拉絲用盤(pán)條中不應出現的組織，這兩種組織提高鋼的脆性，不利于鋼絲加工成形，顯著(zhù)降低成品鋼絲的切削性能和淬火均勻性，對網(wǎng)狀2.5級的盤(pán)條可用正火的方法改善網(wǎng)狀，一般來(lái)說(shuō)鋼絲經(jīng)冷拉-退火兩次以上循環(huán)，網(wǎng)狀可降低0.5-1級。
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