上世纪七十年代开发的铬系耐磨合金虽然以其优异的性价比很快代替了镍硬铸铁而广泛应用于矿山、建材、冶金等行业,但该耐磨合金在应用过程中的强韧性不足严重制约其使用寿命及应用领域,这正是铬系耐磨铸铁的主要弱点。铬系耐磨合金凝固时的一次碳化物的析出类型、形态、大小等是影响其强韧性不足的主要因素,其中尤以碳化物结构类型最为关键。众所周知,铬系耐磨合金中的碳化物主要包括M₃C、M₇C₃和M₂₃C₆这三种类型,对于这三种不同碳化物类型之间的转化关系,目前被广泛接受的观点是由Cr/C比值大小决定的,即随着Cr/C数值的增长,碳化物的类型逐渐由M₃C向M₇C₃再向M₂₃C₆转变。显然Cr/C的比值大小同时受到Cr、C原子含量的共同影响,仅仅只通过比值来判断碳化物的类型很容易忽略这两个元素在碳化物转变过程中各自所起到的作用,未能体现出Cr、C原子供应量和偏聚程度的动力学条件对析出类型的本质影响。为此,本文通过分析不同Fe-Cr-C体系下凝固组织中析出碳化物类型的差异性,并结合3Cr13不锈钢渗碳、脱碳处理前后碳化物类型的转变特征,系统深入地研究了M₃C、M₇C₃和M₂₃C₆型碳化物之间相互转变时不同原子间重组重构机制及其各元素对碳化物类型形成条件的影响程度。为今后更好地控制碳化物的类型,获得强韧性更好的铬系耐磨合金奠定了理论基础。得到的研究结果表明:（1）M₃C型与M₇C₃型这两种碳化物的形成条件和转换并非是由Cr/C比值大小决定的,在满足一定的C偏聚量情况下,供Cr充足时形成M₇C₃型碳化物,供Cr不充足形成M₃C型型碳化物,与二者的热力学稳定性没有太大关系。（2）M₇C₃型与M₂₃C₆型这两种碳化物的形成条件和转换也并非Cr/C比值大小决定的,在满足一定含铬的门槛值下,二者的形成和转换主要取决于C含量的高低,而与二者的热力学稳定性没有太大关系。（3）M₃C型、M₇C₃型和M₂₃C₆型这三种碳化物都有各自的晶格架构模型和各元素含量门槛值的数值要求。M₃C型碳化物是基于Fe、C原子而形成的Fe₃C体系晶格架构,而Cr原子是作为溶质置换了其中部分的Fe原子。随着M₃C型碳化物晶格架构中置换Cr原子的增加,以Fe原子为主体架构的M₃C型碳化物体系中的Cr原子置换Fe原子的能力不会一直增加,而是在一个临界值时达到饱和,本实验测得的临界值约为17.9%。当铬含量的偏聚程度达到约28%时,才出现了新的M₇C₃型碳化物,这种类型的碳化物是以Cr-C组元为主体原子而形成的Cr₇C₃晶格架构,Fe原子作为溶质置换了Cr原子而形成的碳化物。这两种类型的碳化物中对Cr含量数值的要求存在一个断档值而并没有呈现出连续的增长。M₂₃C₆型碳化物同样是以Cr-C组元为主体原子而形成的Cr₂₃C₆晶格架构,也是Fe原子作为溶质置换了Cr原子而形成的碳化物,但是这两种类型的碳化物中对C原子的要求是不同的。M₇C₃型碳化物中的C含量约为8.8%,M₂₃C₆型碳化物中的C含量为5.5%左右。