碳化物是鋼中的重要組成相之一。碳化物類型、大小蝙斜、形狀和分布對(duì)材料的性能有極其重要的影響。碳化物在鋼中的穩(wěn)定性取決于金屬元素與C親和力的大小宵睦，即主要取決于其d層電子數(shù)仲器，d層電子越少囱淋，則金屬元素與C的結(jié)合強(qiáng)度越大剃毒，在鋼中的穩(wěn)定性也越大宝剖。應(yīng)該指出洁闰，碳化物在鋼中的穩(wěn)定性并不是單純由d層電子數(shù)來決定的，生成碳化物時(shí)的熱效應(yīng)也會(huì)影響碳化物的穩(wěn)定性万细。一般來說渴庆，碳化物的生成熱越大，所生成的碳化物也越穩(wěn)定雅镊。碳化物具有高硬度、脆性的特點(diǎn)刃滓。從高硬度看仁烹，碳化物具有共價(jià)鍵；但是碳化物具有正的電阻溫度系數(shù)咧虎，說明碳化物具有金屬的特性卓缰，保持著金屬鍵，所以一般認(rèn)為碳化物具有混合鍵砰诵，且金屬鍵占優(yōu)勢征唬。根據(jù)合金元素和C的作用可分為碳化物形成元素和非碳化物形成元素兩大類。

　　按照碳化物形成能力由強(qiáng)到弱排列茁彭，常用的碳化物形成元素有：Ti总寒、Zr、Nb理肺、V摄闸；Mo、W妹萨、Cr年枕；Mn、Fe等乎完。它們都是過渡族元素熏兄。過渡族金屬元素可依其與C的結(jié)合強(qiáng)度的大小分類：

　　①Ti树姨、Zr摩桶、Nb、V是強(qiáng)碳化物形成元素帽揪；

　〉涓瘛②W、Mo台丛、Cr是中等強(qiáng)度碳化物形成元素耍缴；

　±巍③Mn和Fe屬于弱碳化物形成元素。

　　不同合金元素和C形成的碳化物類型不同防嗡，鋼中常見的碳化物主要有如下幾種变汪。

　　M3C型：如 Fe3C、Mn3C蚁趁，通常也稱為滲碳體裙盾。正交點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，單位晶胞中有12個(gè) Fe(Mn)原子他嫡、4個(gè)C原子番官。M7C3型：如Cr7C3。復(fù)雜六方點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)钢属，單位晶胞中有56個(gè)金屬元素（M）原子徘熔、24個(gè)C原子∠常可以形成復(fù)合碳化物酷师，即(Cr,Fe, Mo…)7C3。M23C6型：如 Cr23C6染乌，常出現(xiàn)在 Cr含量較高的鋼中山孔。復(fù)雜立方點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，單位晶胞中有92個(gè)M原子荷憋、24個(gè)C原子台颠。一般情況下，單元的碳化物比較少勒庄，部分Cr原子可由Mn蓉媳、Fe等原子替代而形成復(fù)合碳化物。M2C型：如 Mo2C锅铅、W2C酪呻。密排六方點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，單位晶胞中有6個(gè)M原子盐须，3個(gè)C原子玩荠。MC型：如VC、TiC贼邓、NbC阶冈，簡單面心點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)；而 MoC塑径、WC 是簡單六方點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)女坑。一般情況下往往有空位，所以其一般式為MCx统舀，x≤1匆骗，例V4C3劳景，x=0.75。M6C型：如Fe3W3C碉就、Fe3Mo3C盟广、Fe4W2C等，它不是金屬型的碳化物瓮钥。M6C型具有復(fù)雜立方點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)筋量，單位晶胞中有96個(gè)M原子、16個(gè)C原子碉熄。這類碳化物常在含W桨武、Mo合金元素的合金鋼中出現(xiàn)，其一般式為(W锈津，Mo呀酸，F(xiàn)e)6C。

　　根據(jù)以上碳化物結(jié)構(gòu)類型可分為兩大類型：簡單點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)和復(fù)雜點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)一姿。屬于簡單點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的有M2C型、MC 型跃惫，其特點(diǎn)是硬度較高叮叹、熔點(diǎn)較高、穩(wěn)定性較好爆存。復(fù)雜點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的有 M23C6型蛉顽、M7C3型、M3C型先较，相對(duì)于簡單點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的碳化物來說携冤，其特點(diǎn)是硬度較低、熔點(diǎn)較低闲勺、穩(wěn)定性較差曾棕。值得指出的是M6C型碳化物，M6C型碳化物是復(fù)雜點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)菜循，但是從性能上接近簡單點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)翘地，穩(wěn)定性要比 M23C6型、M7C3型好癌幕。

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