碳(Carbon)是一种非金属元素,化学符号为C,在常温下具有稳定性,不易反应、极低的对人体的毒性,甚至可以以石墨或活性炭的形式安全地摄取,位于元素周期表的第二周期IVA族。

碳是一种很常见的元素,它以多种形式广泛存在于大气和地壳和生物之中。拉丁语为Carbonium,意为“煤,木炭”。碳元素结构多样,能够以具有多方面性质的单质形式存在,如晶形碳、无定形碳和过渡碳。

碳单质很早就被人认识和利用,碳的一系列化合物——有机物更是生命的根本。碳还有多种同素异形体,如金刚石、石墨、石墨烯、富勒烯等,这些同素异形体广泛应用于航空、医疗、石油化工、国防等领域。另外,碳是生铁、熟铁和钢的成分之一。 碳能在化学上自我结合而形成大量化合物,在生物上和商业上是重要的分子。生物体内绝大多数分子都含有碳元素。

金属元素分析

碳是钢铁材料的主要合金元素,因此钢铁材料也可以称为铁碳合金。碳在钢材中的主要作用是:

1.形成固溶体组织,提高钢的强度,如铁素体、奥氏体组织,都溶解有碳元素;

2.形成碳化物组织,可提高钢的硬度及耐磨性。如渗碳体,即Fe3C,就是碳化物组织。

因此,碳在钢材中,含碳量越高,钢的强度、硬度就越高,但塑性、韧性也会随之降低;反之,含碳量越低,钢的塑性、韧性越高,其强度、硬度也会随之降低。

因此,含碳量的高低决定了钢材的用途:低碳钢(含碳量<0.25%),一般用作型材及冲压材料;中碳钢(含碳量<0.6%),一般用作机械零件;高碳钢(含碳量>0.7%),一般用作工具、刀具及模具等。

金属元素分析


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