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(nai)腐蝕性能(neng)有很大的影響,可以說是起主導作用的。
碳(tan)(tan)是一種強烈擴大奧氏(shi)體區域和穩定奧氏(shi)體組織(zhi)的(de)(de)(de)元(yuan)素(su),其作用(yong)(yong)程度(du)大約是鎳的(de)(de)(de)30倍,所(suo)以(yi),碳(tan)(tan)含(han)量對不銹(xiu)鋼(gang)(gang)組織(zhi)、性能的(de)(de)(de)影響是明顯的(de)(de)(de)。典(dian)型的(de)(de)(de)例子,含(han)鉻為17%的(de)(de)(de)不銹(xiu)鋼(gang)(gang),當含(han)碳(tan)(tan)量不足0.12%時(shi)是鐵素(su)體不銹(xiu)鋼(gang)(gang),無(wu)相變(bian),不能用(yong)(yong)熱(re)(re)處(chu)理方法強化,退火(huo)使用(yong)(yong)的(de)(de)(de)硬度(du)不足200HB;而(er)當含(han)碳(tan)(tan)量增(zeng)加到(dao)0.7%以(yi)上時(shi),則成為馬氏(shi)體不銹(xiu)鋼(gang)(gang),淬(cui)火(huo)、回火(huo)后硬度(du)可大于50HRC.再比如,含(han)鉻為13%的(de)(de)(de)不銹(xiu)鋼(gang)(gang),隨著含(han)碳(tan)(tan)量的(de)(de)(de)增(zeng)加,熱(re)(re)處(chu)理后的(de)(de)(de)硬度(du)有明顯的(de)(de)(de)提高。見圖1-5。
從以上(shang)兩例可見,碳(tan)在(zai)不銹鋼(gang)中對改(gai)善組織和力學性能(neng)的(de)作用(yong)是有(you)(you)益的(de)。這(zhe)種(zhong)作用(yong)為不銹鋼(gang)在(zai)有(you)(you)高(gao)強度、高(gao)硬度要(yao)求的(de)零件(jian)上(shang)的(de)應用(yong)創造了條件(jian)。
但(dan)是,也應該看(kan)到,碳(tan)和鉻(ge)(ge)(ge)的(de)親合(he)力很大,極易與不銹(xiu)鋼(gang)(gang)中的(de)鉻(ge)(ge)(ge)結合(he)形成碳(tan)-鉻(ge)(ge)(ge)化(hua)(hua)合(he)物,碳(tan)越(yue)(yue)多,被結合(he)的(de)鉻(ge)(ge)(ge)也越(yue)(yue)多,這必然使固溶體中的(de)鉻(ge)(ge)(ge)減少,從(cong)而使鋼(gang)(gang)的(de)耐腐(fu)蝕能(neng)力受到影(ying)響,特別是這種鉻(ge)(ge)(ge)的(de)碳(tan)化(hua)(hua)物沿晶(jing)粒界(jie)析(xi)出(chu)時,會引起該處(chu)產生貧鉻(ge)(ge)(ge)區(qu),引起晶(jing)間腐(fu)蝕。從(cong)這方面看(kan),碳(tan)對(dui)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)耐腐(fu)蝕性能(neng)起到有害的(de)作用(yong)。見圖(tu)1-6。所以,隨(sui)著冶金技術的(de)進步,根據對(dui)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)耐腐(fu)蝕性能(neng)的(de)需求,出(chu)現了越(yue)(yue)來(lai)越(yue)(yue)多的(de)低碳(tan)、超低碳(tan)的(de)新的(de)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)鋼(gang)(gang)種。
由上可(ke)見(jian),碳在不銹(xiu)鋼中發揮著有益(yi)和(he)有害的兩(liang)個方面的作用,這一(yi)點應是(shi)選擇和(he)使用不銹(xiu)鋼及制訂正(zheng)確熱處理方法時予以(yi)注意的。