碳在铸铁中的存在形式受什么的影响
碳元素在铸铁中的存在可以有两种形式存在。
①单质碳
过多单质碳是钢铁加快锈蚀的主要原因，它与铁形成了原电池，作正极加快了铁的腐蚀。铁完全锈蚀后留下的黑色固体也正是碳。
②渗碳体(Fe3C)等，此类铁碳共价物有多种化学式，对于保证钢铁质量益处很大，保证了钢铁的韧性。
结晶生长，单质碳是不行的，但渗碳体可以，但要阻止它析出防止钢铁变脆。
碳在铸铁内的形式是决定铸铁材料性质的主要因素。
其它合金元素的加入量以及制造过程之变量亦能有效地控制铸铁之机械性 质,但是其控制的主因是维系在这些因素如何影响碳的凝固模式的作用上。 在熔液状态下,有大量的碳会溶解在铁液中,且溶解的碳量随着熔液温度的 上升而增加。在凝固过程中,碳的溶解度显著下降,因此析出碳。 在固态状况下,碳可能以三种不同的型式存在;以石墨型式,或以碳化物型 式一种铁、碳化合物,或固溶在铁中,碳的存在型式是决定机械性质的主要 因素,其受到碳及其它元素之含量,以及冷却速度的影响。 如果冷却速度快,或铸铁中含有碳化物稳定元素,如:铬,其含量超过石墨 化元素(如碳和硅)之量,则碳将以碳化物型式存在。碳化物是--铁和碳的化 合物,其化学组成是Fe3C。昙花物的硬度很高,材质很脆,不容易被加工。惟有 当铸件需要非常高的耐磨性时,此碳化物才是需要的。当铸铁中不含碳化物稳定 元素,碳化物可在大约1600-1800F(871-982C)温度范围退火数小时而分解为铁和石 铸铁内通常含有石墨,而石墨的形状又是决定铸铁性质的重要因素。灰口铸铁的石墨形状呈现长、细的片状。
此种片状石墨使得脆弱的石墨平面延伸整个铸 铁,因而降低灰口铸铁的强度。 在展性铸铁中,石墨以不规则的形状存在,即所谓的回火碳。此种石墨形状 使得石墨妨碍金属基地连续性的程度降低。展性铸铁内之回火碳是白口铸铁经长 时间高温退火所形成的。退火处理使得碳化物分解为铁和石墨。 球状石墨铸铁是经由镁处理所获致的。球状石墨组织使石墨阻碍金属基地的 连续性降至最低程度。结果提高了材料的强度和延伸性。
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