碳(C)是工业用钢的主要元素之一,钢的性能与组织在很大程度上决定于碳在钢中的含量及其分布的形式,在不锈钢中碳的影响尤为显著。碳在不锈钢中对组织的影响主要表现在两方面,一方面碳是稳定奥氏体的元素,并且作用的程度很大(约为镍的30倍),另一方面由于碳和铬的亲和力很大,与铬形成—系列复杂的碳化物。所以,从强度与耐腐烛性能两方面来看,碳在不锈钢中的作用是互相矛盾的。
认识了这一影响的规律,我们就可以从不同的使用要求出发,选择不同含碳量的不锈钢。
例如工业中应用最广泛的不锈钢管——316L不锈钢管与316Ti不锈钢管这两个钢号的标准含铬量规定为316L不锈钢管中C≤0.03%,316Ti不锈钢管中C≤0.08%,就是把碳要与铬形成碳化铬的因素考虑进去以后才决定的,目的即在于使碳与铬结合成碳化铬以后,固溶体中的含铬量不致低于16.0%这一最低限度的含铬量。
就以上两个钢号来说由于含碳量不同,强度与耐腐蚀性能也是有区别的,316Ti不锈钢管的耐腐蚀性要比316L不锈钢管耐腐蚀好,多用于制造压力容器管道,而316L不锈钢管多用在耐海水腐蚀设备上。
总的来讲,目前工业中获得应用的不锈钢管的含碳量都是比较低的,大多数不锈钢管的含碳量在0.03~0.08%之间,这是因为在大多数使用条件下,不锈钢管总是以耐腐蚀为主要目的。此外,较低的含碳量也是出于某些工艺上的要求,如易于焊接及冷变形等。
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