碳是鋼的主要組成元素,碳在鋼中的含量及分布形式決定了鋼的組織和性能。碳在不銹鋼中對組織、力學性能、耐腐蝕性能(neng)有很大的影響,可以說是起主導作用的。
碳(tan)(tan)是(shi)(shi)一(yi)種強(qiang)烈擴大奧氏體(ti)(ti)區域和穩定(ding)奧氏體(ti)(ti)組織的元素,其作用(yong)程(cheng)度大約是(shi)(shi)鎳的30倍,所(suo)以,碳(tan)(tan)含(han)(han)量對不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)組織、性能(neng)的影響是(shi)(shi)明(ming)顯(xian)的。典型的例(li)子,含(han)(han)鉻(ge)為(wei)(wei)17%的不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang),當含(han)(han)碳(tan)(tan)量不(bu)(bu)(bu)足(zu)0.12%時是(shi)(shi)鐵素體(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang),無相變,不(bu)(bu)(bu)能(neng)用(yong)熱處(chu)理方法(fa)強(qiang)化,退(tui)火使用(yong)的硬(ying)度不(bu)(bu)(bu)足(zu)200HB;而當含(han)(han)碳(tan)(tan)量增加(jia)到0.7%以上(shang)時,則成為(wei)(wei)馬氏體(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang),淬火、回(hui)火后(hou)硬(ying)度可大于(yu)50HRC.再(zai)比(bi)如,含(han)(han)鉻(ge)為(wei)(wei)13%的不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang),隨著含(han)(han)碳(tan)(tan)量的增加(jia),熱處(chu)理后(hou)的硬(ying)度有明(ming)顯(xian)的提高(gao)。見圖1-5。
從以上(shang)兩例(li)可見,碳在不(bu)(bu)銹(xiu)鋼中對改善組織(zhi)和力(li)學性能的作(zuo)用(yong)是有益的。這種(zhong)作(zuo)用(yong)為(wei)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼在有高強度、高硬度要求(qiu)的零(ling)件上(shang)的應用(yong)創造(zao)了(le)條件。
但是,也應該(gai)看(kan)到(dao),碳和鉻的(de)(de)親(qin)合力(li)很(hen)大(da),極易與(yu)不銹鋼(gang)中(zhong)的(de)(de)鉻結(jie)合形成碳-鉻化(hua)合物,碳越多,被結(jie)合的(de)(de)鉻也越多,這(zhe)必然使固溶(rong)體中(zhong)的(de)(de)鉻減少,從而使鋼(gang)的(de)(de)耐腐蝕能(neng)力(li)受到(dao)影響,特別是這(zhe)種鉻的(de)(de)碳化(hua)物沿(yan)晶粒界析出(chu)時,會(hui)引起該(gai)處產生貧鉻區,引起晶間腐蝕。從這(zhe)方面(mian)看(kan),碳對不銹鋼(gang)的(de)(de)耐腐蝕性(xing)能(neng)起到(dao)有害的(de)(de)作用。見圖1-6。所以,隨著冶(ye)金技術的(de)(de)進(jin)步(bu),根(gen)據對不銹鋼(gang)耐腐蝕性(xing)能(neng)的(de)(de)需(xu)求(qiu),出(chu)現了越來越多的(de)(de)低碳、超低碳的(de)(de)新的(de)(de)不銹鋼(gang)鋼(gang)種。
由上(shang)可(ke)見(jian),碳在不銹(xiu)鋼(gang)(gang)中發(fa)揮著有(you)益和有(you)害(hai)的兩個(ge)方面(mian)的作用,這一(yi)點(dian)應是選擇和使用不銹(xiu)鋼(gang)(gang)及(ji)制訂正確熱處理方法時予以注(zhu)意的。