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高速鋼種的碳化物類型

來源：東莞中瑞金屬 | 發(fā)布日期：2021-06-10

一次碳化物是鋼液凝固過程中直接從液相析出的，也稱“初生碳化物”，包括各種先共晶和共晶碳化物，有 M6C、M2C、MC 等不同類型，它們在隨后的熱加工和熱處理過程中被破碎或分解成顆粒狀存在于鋼中。

二次碳化物是在凝固或熱處理過程中從固態(tài)基體中析出的，這些固態(tài)基體包括高溫δ鐵素體、奧氏體及馬氏體等，二次碳化物分 M6C、MC 、M23C6、M7C3及 M2C 等不同類型。

高速鋼中碳化物的化學(xué)成分可能在較寬的范圍內(nèi)變動，同一類型的碳化物在不同的鋼種中會有不同的成分；即便是在同一鋼種中，也會因生成條件不同而有差別，甚至在同一顆碳化物的不同部位上，其化學(xué)成分也可能有所不同。

高速鋼中碳化物的類型和結(jié)構(gòu)：

(1)M6C：M6C 具有復(fù)雜立方晶格結(jié)構(gòu)，單位晶胞中有 96 個金屬原子位置，分為 Fe 與 W(Mo)兩類，各占一半；16 個碳原子。但 Fe 與 W(Mo)的含量并不完全固定。在含 W 高的鋼中，M6C 化學(xué)式在 Fe3W3C 至 Fe4W2C 間變動，即部分W的位置由Fe占據(jù)。同樣，在含Mo高的鋼中，化學(xué)式在Fe3Mo3C至Fe4Mo2C間變動。在 W-Mo 系鋼中，上述化學(xué)式中 W、Mo 原子依其鋼含量而保持適當(dāng)比例。M6C 中還可溶解 Cr 和 V，在晶格中分別取代 Fe 和 W、Mo 的位置。各元素在 M6C 中的含量與它們在鋼中的總含量有關(guān)。

(2)M2C：M2C 具有密排六方晶格結(jié)構(gòu)。一般以亞穩(wěn)定態(tài)存在鋼中，在正常熱加工、退火供貨態(tài)中極少，而在含 Mo 高的鋼中較多。M2C 中主要金屬元素是 Mo 和 V,或 W 和 V 或 Mo、V 和 W，還溶解有 Cr及很少的 Fe。各元素在 M2C 中的含量與它們在鋼中的總含量有關(guān)。

(3)MC：MC 具有 NaCl 型的面心立方晶格結(jié)構(gòu)，成分從 MC 到 M4C3 間變化，其金屬原子絕大部分是 V，可溶解一定量的 W、Mo 和 Cr，其含量與它們在鋼中的總含量有關(guān)。Fe 極少溶入 MC 中。Nb、Ti、Zr、Hf 都是 MC 型碳化物形成元素。當(dāng)鋼中含有少量這些元素時，溶入 MC 中并能使其數(shù)量增加，含量高時還可形成以它們?yōu)橹鞯?MC（TiC、NbC 等）。N 能溶入 MC 型碳化物之中，成為 M(C、N)型復(fù)合碳化物。

(4)M23C6：M23C6具有復(fù)雜面心立方晶格結(jié)構(gòu)，主要合金元素是 Cr 和 Fe。Fe 含量可以很高，甚至超過 Cr 含量，還可溶入一定的 W、Mo 和極少的 V。它們的溶入量取決于其在鋼中的總含量。

(5)M7C3：M7C3具有復(fù)雜六方結(jié)構(gòu)（也有人認(rèn)為屬于正交晶系），主要金屬元素是 Cr 和 Fe。此種碳化物易在碳含量高的鋼中產(chǎn)生。

(6)M3C：M3C 屬于介穩(wěn)相，一般高速鋼在淬火后回火溫度較低時從基體中析出，但回火溫度較高時就消失。

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【本文標(biāo)簽】高速鋼

【責(zé)任編輯】東莞中瑞金屬

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