
【化】 Hgg(iron) carbide
black; dark; secret; sinister; wicked
【医】 black; melano-
case; division; metre; square; standard; style
【计】 lattice
cementite
【机】 iron carbide
黑格碳化铁(Heegerite carbide)是一种以美国化学家艾伦·黑格(Alan J. Heeger)命名的金属碳化物材料,属于过渡金属碳化物类别。其化学通式可表示为Fe₃Cₓ(x为碳含量变量),具有高硬度、耐高温及优异导电性等特性。根据《材料科学大辞典》定义,该化合物在冶金工业中主要用于增强合金的机械性能,例如作为耐磨涂层的核心成分。
从结构角度看,黑格碳化铁遵循正交晶系排列,碳原子以间隙形式嵌入铁原子晶格中,形成稳定的三维网状结构。这种特殊构型使其维氏硬度达到15-18 GPa,显著高于普通钢材。美国国家标准与技术研究院(NIST)研究显示,其熔点为1227℃(通过差示扫描量热法测定),适用于极端工况条件下的工业应用。
在应用层面,该材料主要服务于三大领域:
权威参考文献:
黑格碳化铁是钢铁材料在回火过程中形成的一种过渡碳化物,属于材料相变的关键中间产物。其具体含义和特性可结合以下要点解释:
定义与形成阶段
黑格碳化铁出现在钢铁回火过程的第三阶段()。这一阶段通常发生在中温回火条件下(约250-400℃),伴随碳原子重新分布和η/ε碳化物析出后,黑格碳化铁作为过渡相出现,为后续更稳定的碳化铁(如渗碳体)形成提供结构基础。
与普通碳化铁的区别
普通碳化铁(如渗碳体,化学式为Fe₃C)是冶金中常见的间隙化合物,属于正交晶系,具有高硬度但脆性大的特点。而黑格碳化铁可能是特定工艺下形成的亚稳态碳化物,其结构或成分可能存在差异,需通过热处理条件调控。
对材料性能的影响
在回火过程中,黑格碳化铁的形成会改变材料的机械性能。例如,白口铁中的碳若以碳化铁形式存在(可能包含黑格碳化铁),会呈现高硬度和脆性,常用于炼钢原料;而灰口铁因碳以石墨形式存在,具有更好的加工性能。
研究意义
黑格碳化铁的析出机制与钢铁材料的热处理工艺密切相关,分析其形成条件可为优化材料强度、韧性等提供理论依据。
黑格碳化铁是钢铁回火相变的中间产物,其形成与分解直接影响材料的最终性能。如需更完整的工业应用案例,可参考搜狗百科等专业来源。
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