合金元素的石墨化作用和反石墨化作用可由元素電子結(jié)構(gòu)方
面進(jìn)一步加以說明。例如,電負(fù)性小于鐵原子的釩、鑰、鉻、錳置換
鐵原子后,增大金屬原子與碳原子問的電負(fù)性差;電負(fù)性大于碳原
子的硫、氧、蹄、硼置換碳原子后同樣增大金屬原子與碳原子間的
電負(fù)性差。從而使?jié)B碳體的原子間鍵能增強(qiáng),滲碳體易于生成而
且結(jié)構(gòu)趨于穩(wěn)定。
石墨化元素與反石墨化元素的作用相反。石墨化元素在提高
鐵水中碳活度的同時(shí),抑制鐵與碳原子結(jié)合而促進(jìn)石墨生成。例
如, 已討論過,硅原子通過軌道電子交換形成FeSi,其原子
間電負(fù)性差大于Fe-C原子間電負(fù)性差,抑制了Fe-C原子結(jié)合,強(qiáng)
化了C-C原子間的鍵能,從而抑制了滲碳體生成,促進(jìn)了石墨化。
有些元素具有促進(jìn)和抑制石墨化的雙重作用。硫含量較高時(shí)
有阻礙石墨化作用,但是微量存在時(shí),由于某些硫化物是石墨形核
基質(zhì),又有促進(jìn)石墨化的作用。再如錳本身是碳化物形成元素,促
進(jìn)滲碳體形成。但它與含量較高的硫、氧化合,把這些表面活性元
素固定在化合物中,消除它們的反石墨化作用,實(shí)際上促進(jìn)了石墨
化。但與硫、氧化合后的剩余錳量依然產(chǎn)生反石墨化作用。