渗碳体(Fe₃C)是 铁和碳之间形成的金属间化合物,具有以下特征:
化学组成 :渗碳体的化学式为Fe₃C,其中碳的质量分数约为6.67%至6.69%。晶体结构:
渗碳体具有复杂的正交晶系结构,熔点约为1227℃。
物理性质
硬度:
渗碳体具有很高的硬度,其硬度可达800HBW(维氏硬度)。
脆性:渗碳体的脆性很大,塑性和韧性几乎为零。
磁性:在230℃以下,渗碳体具有弱铁磁性,而在230℃以上则失去铁磁性。
显微组织形态 :在钢和铸铁中,渗碳体可以呈现多种显微组织形态,包括片状、粒状、网状或板状。形成过程
一次渗碳体:
在液态铁碳合金中,首先单独结晶的渗碳体,呈块状,角不尖锐。
二次渗碳体:在过共析钢冷却时,沿Acm线析出的碳化物,呈网结状。
三次渗碳体:在铁素体中析出的渗碳体,沿晶界呈不连续薄片状。
共晶渗碳体:在共晶反应中形成的渗碳体,呈骨骼状。
应用:
渗碳体是钢中重要的强化相,其形状、大小和分布对钢的性能有显著影响。渗碳体的存在可以显著提高钢的硬度和耐磨性,但会降低其塑性和韧性。
腐蚀性:
渗碳体不易受硝酸酒精溶液的腐蚀,在显微镜下呈白亮色,但受碱性苦味酸钠的腐蚀,在显微镜下呈黑色。
综上所述,渗碳体是一种高硬度、高脆性的化合物,在钢和铸铁中有多种形态,对材料的力学性能有重要影响。