题目
室温平衡状态下,钢中的碳绝大部分是以( )形式存在于组织中。A. 铁素体;B. 渗碳体;C. 石墨碳
室温平衡状态下,钢中的碳绝大部分是以( )形式存在于组织中。
A. 铁素体;
B. 渗碳体;
C. 石墨碳
题目解答
答案
B. 渗碳体;
解析
考查要点:本题主要考查学生对钢在室温平衡状态下碳存在形式的理解,涉及铁碳合金的相组成和碳的分布。
解题核心思路:
- 铁碳合金的相组成:钢中的碳在室温下主要以化合物形式存在,而非固溶体或游离状态。
- 铁素体的溶碳能力:铁素体(α-Fe的固溶体)在室温下溶碳量极低(约0.02%),无法容纳钢中大部分碳。
- 渗碳体的作用:渗碳体(Fe₃C)是铁碳化合物,是碳在钢中稳定存在的主要形式。
- 石墨碳的形成条件:石墨碳通常在高温或特定脱碳过程中形成,非室温平衡状态下的主要形式。
破题关键点:
- 明确铁素体、渗碳体、石墨碳的定义及碳的存在方式。
- 结合室温平衡状态,判断碳的稳定存在形式。
选项分析
A. 铁素体
铁素体是碳溶解在α-Fe中的固溶体。室温下铁素体的溶碳能力极低(仅约0.02%),因此只能溶解少量碳,无法成为碳的主要存在形式。
B. 渗碳体
渗碳体(Fe₃C)是铁与碳的化合物,是碳在钢中稳定存在的主要形式。在室温平衡状态下,钢中的碳优先以渗碳体形式析出,形成强化相,提高材料性能。
C. 石墨碳
石墨碳是游离的碳原子以层状结构存在的形式,通常在高温或特定脱碳工艺中形成,而非室温平衡状态下的自然产物。
结论:室温平衡状态下,钢中的碳绝大部分以渗碳体(Fe₃C)形式存在。