为什么钢含碳量高的比低的硬度高：为什么含碳量越高，硬度越大

一、为什么含碳量越高，硬度越大

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。
其中以渗碳体为的作用最为明显，渗碳体是强化相，且渗碳体数量越多，分布越均匀，材料的强度、硬度就越高，但塑性、韧性也会随之降低。

二、含碳量1%的钢比含碳量为0.5%的钢的硬度高，为什么？

碳和铁形成的钢，碳会使铁的晶格发生变化，碳代替晶格中铁的位置，但碳原子比铁原子小，形成的晶格会更紧密，也就是说拆分他需要的能量越大。
钢的硬度就越大。

三、含碳量越高的钢硬度是硬还是软额？

碳是决定钢材性能的主要元素，因为含碳量的变化直接引起晶体组织的变化。
随着含碳量的增加，钢的强度和硬度增大，而塑性和韧性降低；
当含碳量超过1.0%时，钢材的强度反而下降。
含碳量增大也使钢的可焊性和耐腐蚀性降低，并增大钢的冷脆性和时效倾向。

四、是含碳量越多的金属越硬还是含碳量越少的金属原因？

含碳量高，金属的硬度会增加，但韧性会下降。

五、为什么含碳量越高钢的韧性越小

在铁碳合金中，渗碳体一般可认为是一种强化相。
当它与铁素体构成层片状珠光体时，合金的强度和硬度得到提高，故合金中珠光体量愈多时，其强度与硬度愈高，而塑性、韧性却相应降低。
但过共析钢中渗碳体明显地以网状分布在晶界上，特别在白口铸铁中渗碳体是作为基体或以板条状分布在莱氏体基体上时，将使铁碳合金的塑性和韧性大大下降，以致合金的强度也随之降低。
这就是高碳钢和白口铸铁脆性高的主要原因。


当钢的含碳量小于0. 9％时，随着钢中含碳量的增加，钢的强度、硬度直线上升，而塑性、韧性不断降低；
当钢中含碳量大于0. 9％时，因网状渗碳体的存在，不仅使钢的塑性、韧性进一步降低，而且强度也明显下降。
为了保证工业上使用的钢具有足够的强度，并具有一定的塑性和韧性，钢中含碳量一般都不超过1.3-1.4％

六、钢材的含碳量与其硬度关系

钢铁中均含有少量合金元素和杂质的铁碳合金，按含碳量不同可分为： 生铁――含C为2.0～4.5％ 钢 ――含C为0.05～2.0％ 熟铁――含C小于0.05％ 碳量多少是区别钢铁的主要标准。
生铁含碳量大于2.0％；
钢含碳量小于2.0％。
生铁含碳量高，硬而脆，几乎没有塑性。
 但是以含碳量来说明硬度是不对的，这和内部结构有关系.如铁素体奥氏体，渗碳体，珠光体等. 实际应用中如果需要高的硬度，那么肯定是需要通过渗碳淬火或者氮化等热处理的。
 含碳量增加，淬火后硬度增加。
含碳量约为0.6时，硬度达到极大值。

参考文档