碳化物安定剂英文解释翻译、碳化物安定剂的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【机】 stabilizers
分词翻译:
碳化物的英语翻译:
carbide; carbonization
【化】 carbide
【医】 carbide; carbonide; carburet
安定剂的英语翻译:
【医】 stabilizing agent
专业解析
碳化物安定剂 (tàn huà wù ān dìng jì) 是一个材料科学和冶金学领域的专业术语,指在钢铁或其他合金中添加的、能够抑制或延缓碳化物在高温下发生聚集、长大或相变的合金元素或化合物。
详细解释:
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核心功能 (Core Function):
- 在高温环境(如热处理、高温服役)下,合金中的碳化物(如渗碳体 Fe₃C、合金碳化物 MC, M₂C, M₆C, M₇C₃, M₂₃C₆ 等)倾向于通过扩散过程发生粗化(Ostwald ripening)或发生类型的转变(如 M₃C → M₇C₃ → M₂₃C₆)。
- 碳化物安定剂的作用就是抑制或减缓这些过程。它们通过以下机制实现:
- 降低碳原子的扩散速率: 某些元素(如钼 Mo、钨 W)溶入碳化物或基体后,能降低碳原子在基体中的扩散能力,从而延缓碳化物的粗化。
- 形成更稳定的碳化物: 一些强碳化物形成元素(如钒 V、铌 Nb、钛 Ti、钽 Ta)会优先与碳结合,形成细小、弥散且高温稳定性极高的碳化物(如 MC 型碳化物 NbC, VC, TiC)。这些碳化物本身不易溶解、粗化或转变,并且能钉扎晶界和位错,阻碍其他类型碳化物的粗化和基体晶粒的长大。
- 改变碳化物/基体界面能: 影响碳化物颗粒与周围基体之间的界面能,从而影响其粗化速率。
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常见种类 (Common Types):
- 强碳化物形成元素: 钒 (V)、铌 (Nb)、钛 (Ti)、钽 (Ta)、锆 (Zr)。它们是最有效的碳化物安定剂,优先形成细小、稳定、高熔点的 MC 型碳化物。
- 中强碳化物形成元素: 钼 (Mo)、钨 (W)、铬 (Cr)。它们也能形成稳定的碳化物(如 M₂C, M₆C, M₂₃C₆),但其稳定性通常低于 MC 型碳化物。它们主要通过固溶强化基体和降低碳扩散速率来间接稳定碳化物组织。铬在高温钢中形成的 M₂₃C₆ 虽然相对稳定,但在极高温度下仍会粗化,需要更强的安定剂(如 V, Nb)来进一步稳定。
- 其他元素: 某些情况下,钴 (Co) 也被认为具有一定的稳定碳化物的作用,但其机理更复杂。
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应用场景 (Applications):
- 热作模具钢: 在反复加热冷却的工况下,需要保持高硬度和强度,防止碳化物粗化导致的软化。常用 V、Mo、W 等元素。
- 高速钢: 高温红硬性是其核心性能,依赖大量 W、Mo、V、Cr 等形成的稳定碳化物(如 W₂C, VC, M₆C)。
- 耐热钢与高温合金: 在高温高压下长期服役,需要组织高度稳定,防止碳化物粗化或转变导致的性能劣化。常用 Nb、Ti、Ta、V 等形成稳定的 MC 碳化物。
- 高碳高铬工具钢/轴承钢: 需要细化碳化物、防止大块碳化物形成,并提高回火稳定性。V、Nb 是有效的添加剂。
- 微合金钢: 利用 Nb、V、Ti 的碳氮化物在轧制过程中的析出强化和阻止奥氏体晶粒长大,其细小弥散的碳氮化物在后续热处理中也相对稳定。
对应的英文术语 (Corresponding English Term):
- Carbide Stabilizer: 这是最直接和常用的对应术语。它清晰地表达了“稳定碳化物”的核心功能。
- Carbide Stabilizing Element/Additive: 更强调其作为合金元素或添加剂的身份。
- Carbide Former (with emphasis on stability): 虽然“碳化物形成元素” (Carbide Former) 是更宽泛的概念,但在强调其形成的碳化物具有高稳定性时,也可在特定语境下表达类似含义。不过,“Carbide Stabilizer”更精确地指向其“抑制粗化/转变”的功能。
碳化物安定剂是冶金和材料工程中一类关键的合金元素(主要是强碳化物形成元素如 V, Nb, Ti 以及 Mo, W 等),它们通过在合金中形成细小、弥散且高温下极其稳定的碳化物相(特别是 MC 型),或通过降低碳扩散速率,有效抑制了高温过程中碳化物的粗化、聚集和不利相变,从而显著提高合金(尤其是工具钢、模具钢、高速钢、耐热钢/合金)的高温强度、硬度(红硬性)、耐磨性和组织稳定性。
参考来源:
- 《材料科学基础》(Fundamentals of Materials Science and Engineering) - William D. Callister Jr., David G. Rethwisch (权威教材,涵盖相变、扩散、合金元素作用等基础原理)
- 《合金钢手册》(Alloy Steel Handbook) - ASM International (行业权威手册,详细描述各类合金钢中元素的作用,包括碳化物安定剂)
- 《工具钢》(Tool Steels) - George Roberts, George Krauss, Richard Kennedy (专注于工具钢,深入阐述碳化物形成、稳定化及对性能的影响)
- 《高温合金》(Superalloys) - Matthew J. Donachie, Stephen J. Donachie (针对高温合金,讨论稳定碳化物如 MC 相的重要性)
网络扩展解释
“碳化物安定剂”是一个结合了材料化学与稳定剂功能的专业术语,其解释需从以下两个核心概念展开:
一、碳化物
碳化物是碳与电正性较高的金属或非金属元素形成的二元化合物()。例如碳化钙(CaC₂)、碳化硅(SiC)等。这类物质通常具有高熔点、高硬度等特性,广泛应用于冶金、陶瓷、耐火材料等领域。
二、安定剂
在化学工业中,安定剂指添加到物质中以提高其稳定性的成分,主要作用包括:
- 抑制分解:例如在推进剂中,安定剂(如二苯胺)可阻止硝化纤维素的催化分解。
- 抗氧化/热稳定:如燃料中使用的热安定剂,通过延缓氧化反应提升材料热安定性。
- 物理保护:通过形成保护层或结合分解产物(如游离酸)维持物质结构稳定。
三、碳化物安定剂的综合含义
结合两者,“碳化物安定剂”通常指在碳化物材料或含碳化物的混合物中添加的稳定剂,主要用于:
- 防止高温氧化:如碳化硅材料在高温下易氧化,添加安定剂可形成保护膜。
- 提升热稳定性:在燃料或推进剂中,避免碳化物成分因热分解导致性能下降。
- 延长使用寿命:通过抑制碳化物的物理/化学降解,维持材料强度及功能。
典型应用场景
- 冶金工业:用于碳化钨(WC)刀具涂层,防止加工中的热磨损。
- 能源材料:如火箭推进剂中的碳化物成分稳定。
- 化工生产:含碳化物的催化剂载体稳定处理。
需注意,该术语的具体定义可能因行业背景而有所差异,实际应用中需参考具体工艺标准。
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