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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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brucexmc

新虫 (正式写手)

顶一下自己吧,求高手赐教!
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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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
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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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?
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?
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!
8楼2019-11-13 10:19:05
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