碳(C)是工業(yè)用鋼的主要元素之一,鋼的性能與組織在很大程度上決定于碳在鋼中的含量及其分布的形式,在不銹鋼中碳的影響尤為顯著。碳在不銹鋼中對組織的影響主要表現(xiàn)在兩方面,一方面碳是穩(wěn)定奧氏體的元素,并且作用的程度很大(約為鎳的30倍),另一方面由于碳和鉻的親和力很大,與鉻形成—系列復(fù)雜的碳化物。所以,從強(qiáng)度與耐腐燭性能兩方面來看,碳在不銹鋼中的作用是互相矛盾的。
認(rèn)識了這一影響的規(guī)律,我們就可以從不同的使用要求出發(fā),選擇不同含碳量的不銹鋼。
例如工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的不銹鋼管——316L不銹鋼管與316Ti不銹鋼管這兩個(gè)鋼號的標(biāo)準(zhǔn)含鉻量規(guī)定為316L不銹鋼管中C≤0.03%,316Ti不銹鋼管中C≤0.08%,就是把碳要與鉻形成碳化鉻的因素考慮進(jìn)去以后才決定的,目的即在于使碳與鉻結(jié)合成碳化鉻以后,固溶體中的含鉻量不致低于16.0%這一最低限度的含鉻量。
就以上兩個(gè)鋼號來說由于含碳量不同,強(qiáng)度與耐腐蝕性能也是有區(qū)別的,316Ti不銹鋼管的耐腐蝕性要比316L不銹鋼管耐腐蝕好,多用于制造壓力容器管道,而316L不銹鋼管多用在耐海水腐蝕設(shè)備上。
總的來講,目前工業(yè)中獲得應(yīng)用的不銹鋼管的含碳量都是比較低的,大多數(shù)不銹鋼管的含碳量在0.03~0.08%之間,這是因?yàn)樵诖蠖鄶?shù)使用條件下,不銹鋼管總是以耐腐蝕為主要目的。此外,較低的含碳量也是出于某些工藝上的要求,如易于焊接及冷變形等。
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