Page 74 - 国外钢铁技术信息内参（2024年9月）

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结果发现 300K 以上时碳化物的稳定性发生逆转， 碳化物变得比 碳化物更为

稳定，说明钢铁材料中存在大量 碳化物。此外，0K 条件下 -Fe2C 和 -Fe3C

比相同成分的 -Fe2C 和 -Fe3C 更不稳定。但如上文所述， 碳化物和 碳化物 ᇏݓࣁඋ࿐߶

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的稳定性会发生逆转，因而有必要对有限温度条件下包含 碳化物在内的铁的
碳化物的稳定性进行进一步研究。 ᇏݓࣁඋ࿐߶

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图 29 第一性原理计算所得铁的碳化物的生成焓

马氏体和奥氏体回火过程中，添加 Al 和 Si 能够抑制 的析出。另外， 中

Mn、Cr 和 Mo 的富集能够抑制 粗大化。因此，添加元素会对 的稳定性产生

重要影响，目前相关人员正在通过第一性原理计算进行该方面研究。由于向钢

铁材料中所添加的取代元素中各种纯物质具有不同的稳定性结构，因此，不能

用根据式（52）计算所得生成焓来评估添加元素的影响。但是，可以将固溶于
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α-Fe 中 的 M 原 子 与 Fe3C 中 的 Fe 之 间 的 置 换 反 应

（ Fe n 1 M  Fe 3 q C ⇄ Fe  Fe 3 q MC ）能量变化所对应的分区焓 H 作为取代元素
q
q
n
P
中碳化物的稳定性指标。
H  H Fe n  FeH 3 q 1 MC q  H Fe n 1 M  FeH 3 q C q  （53）
P

结果表明，添加 Al、Si、P、S、Ni 和 Cu 元素后， 的稳定性高于 。但
实验报告指出 中 Cr 和 Mo 的富集有助于提高 的稳定性。两者存在分歧。针

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CSM 中国金属学会 CMISI 冶金工业信息标准研究院

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