碳化物

碳化物间充型碳化物

又称金属型碳化物,主要是d过渡元素，特别是ⅥB、ⅦB族及铁系元素与碳形成的二元化合物。其结构特点是碳原子充填在密堆积金属晶格的四面体孔穴中,不影响金属的导电性。对于原子半径大于1.3埃的金属，碳原子不会使金属晶格变形，只使晶格更紧密坚实。这些金属的碳化物具有极高的熔点和硬度，如碳化钽和碳化钨等。对于原子半径小于130pm的金属,碳原子使原金属晶格变形,碳的原子链贯穿在变形的金属结构中，如铬、锰、铁、钴和镍的碳化物。这些金属的碳化物的性质介于离子型和间充型之间，有较高的熔点和硬度，也能被水和酸分解生成烃类和氢的混合物。

碳化物共价型碳化物

主要是硅和硼的碳化物，如碳化硅和碳化硼。在这些碳化物中，碳原子与硅、硼原子以共价键结合，属原子晶体。它们具有高硬度、高熔点和化学性质稳定的特点。

这三类碳化物可由金属、硅、硼或它们的氧化物在2000℃的高温下与碳或烃类反应制得。

碳化物离子型碳化物

离子型碳化物中以碳化钙最有用，主要做乙炔的原料。间充型碳化物主要用作耐高温、高硬度的特殊结构材料和高速切削工具材料，如碳化钽和碳化钨。共价型碳化物主要用作磨料，如碳化硅、碳化硼等。

碳化硅又名金刚砂，是无色晶体，可以作优良磨料。

碳化硼是黑色有光泽的晶体，可用于研磨金刚石。

碳化物独特的强硬度与稳定性使它们在工业生产合金，

碳化物是指，碳与电负性比它小的或者相近的元素（除氢外）所生成的二元化合物，碳化物都具有较高的熔点，大多数碳化物都是碳与金属在高温下反应得到的。

碳化钙（CaC₂，俗称电石）、碳化铬（

碳化硼（

所谓共晶碳化物不均匀度，是指莱氏体钢在铸造钢锭时所生成的网状共晶碳化物，通过压力加工使其网变形和破碎的程度，以及堆积在网上的碳化物其分散性得到改善的程度，莱氏体钢进行淬火处理时，溶于基体的碳化物不是粗大或较粗大的共晶碳化物，而是在临界温度析出的细小的二次碳化物或者共析碳化物，这些碳化物不属于考核对象，因为它们多分布于基体上，而不是在共晶碳化物的网上或者条带中，它们对共晶碳化物的不均匀度不作贡献，这就是说，检验样品经淬回火处理没有改变共晶碳化物的分布状况，即没有改变共晶碳化物的不均匀度，因此退火状态同淬回火状态下的共晶碳化物的不均匀度在理论上应该是一致的，但是，我们应该注意，试样经过淬回火处理后，检验样品原有表面(退火态下的受检面)有轻度氧化，因此，淬回火的样品在固定检测区中的检验面不完全是退火态下的同一表面，故两种热处理状态下同一样品的检验视场不完全是同一视场，导致两种状态不同一样品的碳化物分布状态不完全相同，但由于是轻度氧化两种热处理状态下的检验面为相邻的两层表面，碳化物的分布状况不会有大的变化，加之共晶碳化物的显露没有受到热处理状态的影响，所以，两种热处理状态下碳化物的分在由的不均匀性基本相当，共晶碳化物的不均匀度没有改变，用同一样品、同一评级图片对两种状态下的碳化物不均匀度评级、检验结果应该相同。

.采用5%HNO₃-H₂O溶液作浸蚀，可以清晰显示具有莱氏体组织成分的钢种的共晶碳化物不均匀度。在退火状态下直接检验共晶碳化物不均匀度具有在淬回火状态下检验相同、一致的结果，这种检验方法，工艺简单、节约高效、检验结果准确可靠，可以在生产检验中推行。

在检验莱氏体钢共晶碳化物不均匀度时，不经过淬回火处理，在退火状态下可对其直接加以浸蚀进行检验，通过机理分析与实验证明此方法切实可行。各种形态的莱氏体共晶碳化物，这样的共晶碳化物在钢中的分布是极不均匀的，经过锻轧等压力加工后，莱氏体组织受到一定程度的破坏，致使共晶碳化物呈明显堆集的带状或鱼骨状，这不均匀分布对莱氏体钢的工艺性能和使用性能有极大的影响，因此用以表示钢中碳化物不均匀度“共晶碳化物不均匀度”一直是考核莱氏体钢的冶金质量的重要指标，是必检项目之一。

然而，莱氏体钢共晶碳化物不均度的金相检验通常是在淬回火状态下进行，这样就要消耗大量的电力和时间，而且试样脱C，氧化比较严重，制备试样也比较困难，费时、费力、费物，为此，从检验莱氏体钢共晶碳化物不均匀度的基本原理出发，通过实验研究，寻找新的浸蚀剂，成功发现直接在交货状态-退火态下检验莱氏体钢共晶碳化物不均匀度的方法。

金相试剂的选择，多相合金金相试样的浸蚀是一个电化学腐蚀过程，由于各相电化学行为的差异而产生的选择性腐蚀是清晰显示各相显微组织的前提。众所周知，稳定性高的试样需要采用浸蚀能力强即电化学电位高的浸蚀剂才能显示出组织，而稳定性低的试样则需选用电位低的浸蚀剂，一般而言，莱氏体钢的稳定性较高，其在常用浸蚀剂2～4%HNO₃-C₂H₅OH溶液中具有比一般中低合金更高的稳定性，为了提高共晶碳化物的衬度，可用的办法是使基体变黑，将试样淬回火处理，隐蔽细小碳化物，其目的即在于此。如果没法使基体中细小碳化物(二次碳化物和共析碳化物)隐蔽，则同样可达到清晰显示共晶碳化物的目的。

浸蚀剂的浸蚀能力是用热力学函数-电化学电位来进行描述的，浸蚀剂由电解质、溶液、结合剂和添加剂所组成，它们都会影响浸蚀剂中，HCl、H₃PO₄、H₂SO₄溶液的电位随浓度的变化很小，只有HNO₃溶液的电位随浓度的增加而明显上升；而且，酸性浸蚀剂的电位与溶剂介电常数关系很密切，特别是HNO₃，以水作溶剂时介电常数约80，电位可达700mv，而以C2H5OH作溶剂时，介电常数约40，电位只有500mv左右，可见，水溶液的浸蚀能力最强。为此，我们将常用的HNO₃-C₂H₅OH溶液改成HNO₃-H₂O溶液，浸蚀效果十分令人满意，对于Cr₁₂Mo1V1在5%HNO₃-H₂O溶液中浸蚀，轻腐蚀时基体碳化物只显示而未被腐蚀脱落，以致共晶碳化物衬度差、不明显、难以正确评级；经适度的深腐蚀脱落，在100×下基体发黑，共晶碳化物真实清晰显露出来，利于正确评级。