滲碳體是一種化合物,其夾雜物使鋼變硬。每個分子由三個鐵原子與一個碳原子(Fe3C)結合形成一種稱為正交晶系的晶格結構,當多個長方形棱柱體從同一基底結構中產生并以90度角相交時,其結果是一種非常硬且易碎的物質,稱為硬質合...
滲碳體是一種化合物,其夾雜物使鋼變硬。每個分子由三個鐵原子與一個碳原子(Fe3C)結合形成一種稱為正交晶系的晶格結構,當多個長方形棱柱體從同一基底結構中產生并以90度角相交時,其結果是一種非常硬且易碎的物質,稱為硬質合金或滲碳體。
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人類用最純凈的鉆頭,滲碳體被歸類為非氧化物陶瓷。它是固體和惰性的,可以承受破碎力、化學腐蝕、磨損和高達3000華氏度(1600攝氏度)的溫度。它是由白口鑄鐵熔化而自然形成的,在白口鑄鐵中以碳的形式析出,形成大顆粒。它有時與奧氏體(鐵的同素異形體)同相,奧氏體有時能冷卻形成馬氏體一種非常強的晶格。鋼通過形成滲碳體來提高硬度和降低脆性。回火過程中的第一步叫做奧氏體化,當鋼熔化成鐵和碳的溶液或奧氏體時,鋼被迅速冷卻,奧氏體形成馬氏體,然后加熱再次,以可控的方式緩慢冷卻,形成滲碳體。不可能產生足夠的能量來完成反應,因此滲碳體通常與少量未轉化的馬氏體、貝氏體混合,貝氏體也是Fe3C,但晶體結構不同,以及鐵氧體(鐵)。滲碳體是鐵磁性的,這意味著無論有沒有磁場,滲碳體都會顯示出磁性特征,就像冰箱磁鐵一樣。但是在480K(404F,207 C)時,原子磁極開始移動,不再對齊。分子的自旋變得隨機,磁化停止物質變為順磁性,也就是說只有在外加磁場的情況下,它才會被磁化。即使這樣,它的磁化強度也會很弱,因為它依賴于感應偶極子,沒有外力可以誘導每個分子、晶體結構中的每一個偶極子。事實上,正是非線性吸引力賦予了鐵磁體強度。有一種物質與滲碳體非常相似,稱為黏結體。它也是Fe3C,只不過它形成棒狀晶體,含有微量的鎳和鈷。它自然存在于隕石中,地球上有很高的鐵礦床,就像發生在煤礦上的火山巖漿流動軌跡。