
【化】 carbon equivalent
碳當量(Carbon Equivalent,CE)是材料科學和冶金學中用于評估金屬材料(尤其是鋼鐵)焊接性能的重要指标。其核心原理是将材料中各種合金元素(如錳、鉻、钼等)對淬硬性和冷裂紋敏感性的影響,轉化為等效的碳含量數值,從而預測焊接過程中産生冷裂紋的傾向。
根據國際焊接學會(IIW)标準,碳當量計算公式為: $$ CE = C + frac{Mn}{6} + frac{Cr + Mo + V}{5} + frac{Cu + Ni}{15} $$ 該公式被收錄于《焊接手冊》(美國焊接學會出版)。當CE值超過0.4%時,材料焊接需采取預熱措施以防止冷裂紋。
主要應用領域包括:
英國标準協會(BS EN 1011-2)和中國國标GB/T 19869.1均将碳當量作為焊接工藝評定的強制參數。美國金屬學會(ASM International)在《Metals Handbook》中強調,碳當量計算需結合具體材料厚度和焊接熱輸入量綜合考量。
碳當量是一個多領域術語,主要應用于材料科學和環保領域,具體含義需結合上下文區分:
碳當量是将鋼鐵中各種合金元素(如錳、鉻、钼等)對材料性能的影響折算成等效碳含量的指标,主要用于評估鋼材的焊接性和強度性能。
核心作用:
計算公式:
不同标準采用不同公式,例如國際焊接學會(IIW)推薦:
$$
CE = C + frac{Mn}{6} + frac{Cu + Ni}{15} + frac{Cr + Mo + V}{5}
$$
當CE>0.4%時,鋼材焊接性顯著下降。
指将不同溫室氣體(如甲烷、氧化亞氮)的增溫效應折算為等效二氧化碳排放量的單位,用于統一衡量溫室效應。例如,1噸甲烷的二氧化碳當量約為25噸。
維度 | 材料科學碳當量 | 環保碳當量(CO₂e) |
---|---|---|
用途 | 評估鋼材焊接性、強度 | 量化溫室氣體排放影響 |
計算對象 | 合金元素(如Mn、Cr) | 溫室氣體(如CH₄、N₂O) |
公式依據 | 元素對材料性能的貢獻 | 氣體全球增溫潛勢(GWP) |
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