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brucexmc

新虫 (正式写手)

[求助] 铁-渗碳体相图和铁-石墨相图的本质区别在哪儿 已有1人参与

大家好！本人最近在学习工程材料。书上在一开始介绍铁-碳相图时，认为在平衡结晶过程中，碳应该以渗碳体的形式存在。但是后面学习铸铁时，又引入了铁-石墨相图，书上说在冷却速度很慢时，碳应该以石墨的形式存在，而不是渗碳体。所谓的“平衡结晶过程”不就是冷却速度很慢时的结晶过程吗。如果这样的话，前后岂不是矛盾吗？求各位大神给个解释，谢谢大家！
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1楼 2019-11-11 19:25:44
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brucexmc

新虫 (正式写手)
顶一下自己吧，求高手赐教！
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2楼2019-11-12 10:29:24
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USTB星海

金虫 (小有名气)
渗碳体是亚稳；石墨才是最稳定的形态，看吉布斯自由能

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brucexmc
3楼2019-11-12 10:32:26
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waitingywy

新虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
这个和材料在相图的中的位置有关，石墨析出的部分是共晶部分，渗碳体析出的部分是共析相变部分，他们对应的碳含量是不一样的，铸铁为了增加流动性，碳含量很高。共析部分的碳含量比较低，通常不会出石墨，而是以渗碳体形式出现。希望你能理解铁碳相图，相图是材料领域非常重要的工具，要活学活用
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十年
4楼2019-11-12 11:55:34
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waitingywy

新虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

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brucexmc: 金币+200, ★★★★★最佳答案, 完美应助，非常感谢！ 2020-12-02 10:30:09
而且这还涉及了材料随温度的变化，共晶铸铁的熔点较共析部分（就是钢）低很多。就是说钢的熔点比铸铁高很多，当渗碳体开始析出时，钢已经是固体了，碳元素不能大规模扩散，所以是渗碳体，而不会石墨。
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brucexmc
十年
5楼2019-11-12 12:01:30
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brucexmc

新虫 (正式写手)
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引用回帖:
5楼: Originally posted by waitingywy at 2019-11-12 12:01:30
而且这还涉及了材料随温度的变化，共晶铸铁的熔点较共析部分（就是钢）低很多。就是说钢的熔点比铸铁高很多，当渗碳体开始析出时，钢已经是固体了，碳元素不能大规模扩散，所以是渗碳体，而不会石墨。

谢谢大神的回答，本人也是初学工程材料这门课程，所以认知比较浅薄。如果按照您的解释，在共晶铸铁所在的含碳量和温度区域，平衡结晶过程应该得到的是石墨，是吧？如果这样的话，用铁-渗碳体相图来描述这个部分应该是错的吧？书上之所以用铁-渗碳体相图来描述共晶铸铁，是否只是简化表达，想让读者有个初步的理解？不知道我的理解是否正确？
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6楼2019-11-12 12:19:42
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brucexmc

新虫 (正式写手)
送红花一朵
引用回帖:
3楼: Originally posted by USTB星海 at 2019-11-12 10:32:26
渗碳体是亚稳；石墨才是最稳定的形态，看吉布斯自由能

谢谢大神的回答，您说的我也清楚，渗碳体不如石墨稳定。那是否表明：在碳质量分数较高、温度比较高的情况，比如说共晶反应所在的碳质量分数和温度情况下，在平衡结晶过程中，得到的应该是石墨而不是渗碳体？如果这样的话，铁-渗碳体相图是否是局部错误的？
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7楼2019-11-12 12:23:33
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brucexmc

新虫 (正式写手)
请求各位高手赐教！
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8楼2019-11-13 10:19:05
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