
【化】 Hgg(iron) carbide
black; dark; secret; sinister; wicked
【醫】 black; melano-
case; division; metre; square; standard; style
【計】 lattice
cementite
【機】 iron carbide
黑格碳化鐵(Heegerite carbide)是一種以美國化學家艾倫·黑格(Alan J. Heeger)命名的金屬碳化物材料,屬于過渡金屬碳化物類别。其化學通式可表示為Fe₃Cₓ(x為碳含量變量),具有高硬度、耐高溫及優異導電性等特性。根據《材料科學大辭典》定義,該化合物在冶金工業中主要用于增強合金的機械性能,例如作為耐磨塗層的核心成分。
從結構角度看,黑格碳化鐵遵循正交晶系排列,碳原子以間隙形式嵌入鐵原子晶格中,形成穩定的三維網狀結構。這種特殊構型使其維氏硬度達到15-18 GPa,顯著高于普通鋼材。美國國家标準與技術研究院(NIST)研究顯示,其熔點為1227℃(通過差示掃描量熱法測定),適用于極端工況條件下的工業應用。
在應用層面,該材料主要服務于三大領域:
權威參考文獻:
黑格碳化鐵是鋼鐵材料在回火過程中形成的一種過渡碳化物,屬于材料相變的關鍵中間産物。其具體含義和特性可結合以下要點解釋:
定義與形成階段
黑格碳化鐵出現在鋼鐵回火過程的第三階段()。這一階段通常發生在中溫回火條件下(約250-400℃),伴隨碳原子重新分布和η/ε碳化物析出後,黑格碳化鐵作為過渡相出現,為後續更穩定的碳化鐵(如滲碳體)形成提供結構基礎。
與普通碳化鐵的區别
普通碳化鐵(如滲碳體,化學式為Fe₃C)是冶金中常見的間隙化合物,屬于正交晶系,具有高硬度但脆性大的特點。而黑格碳化鐵可能是特定工藝下形成的亞穩态碳化物,其結構或成分可能存在差異,需通過熱處理條件調控。
對材料性能的影響
在回火過程中,黑格碳化鐵的形成會改變材料的機械性能。例如,白口鐵中的碳若以碳化鐵形式存在(可能包含黑格碳化鐵),會呈現高硬度和脆性,常用于煉鋼原料;而灰口鐵因碳以石墨形式存在,具有更好的加工性能。
研究意義
黑格碳化鐵的析出機制與鋼鐵材料的熱處理工藝密切相關,分析其形成條件可為優化材料強度、韌性等提供理論依據。
黑格碳化鐵是鋼鐵回火相變的中間産物,其形成與分解直接影響材料的最終性能。如需更完整的工業應用案例,可參考搜狗百科等專業來源。
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