کربن یکی از عناصر اصلی فولاد صنعتی است. عملکرد و ساختار فولاد تا حد زیادی توسط مقدار و توزیع کربن در فولاد تعیین می‌شود. تأثیر کربن به ویژه در فولاد ضد زنگ قابل توجه است. تأثیر کربن بر ساختار فولاد ضد زنگ عمدتاً از دو جنبه آشکار می‌شود. از یک طرف، کربن عنصری است که آستنیت را تثبیت می‌کند و این اثر بزرگ است (حدود 30 برابر نیکل)، از طرف دیگر، به دلیل میل ترکیبی بالای کربن و کروم. بزرگ، با کروم - یک سری پیچیده از کاربیدها. بنابراین، از نظر استحکام و مقاومت در برابر خوردگی، نقش کربن در فولاد ضد زنگ متناقض است.
با شناخت قانون این تأثیر، می‌توانیم فولادهای ضد زنگ با محتوای کربن متفاوت را بر اساس الزامات استفاده مختلف انتخاب کنیم.
برای مثال، میزان کروم استاندارد پنج گرید فولاد 0Crl3~4Cr13 که پرکاربردترین و کمترین میزان استفاده را در صنعت دارند، 12 تا 14 درصد تعیین شده است، یعنی عواملی که کربن و کروم در تشکیل کاربید کروم نقش دارند، در نظر گرفته می‌شوند. هدف اصلی این است که پس از ترکیب کربن و کروم و تبدیل آنها به کاربید کروم، میزان کروم موجود در محلول جامد از حداقل میزان کروم 11.7 درصد کمتر نباشد.
در مورد این پنج گرید فولاد، به دلیل تفاوت در میزان کربن، استحکام و مقاومت در برابر خوردگی نیز متفاوت است. مقاومت در برابر خوردگی فولاد 0Cr13~2Crl3 بهتر است اما استحکام آن کمتر از فولاد 3Crl3 و 4Cr13 است. این فولاد بیشتر برای ساخت قطعات سازه‌ای استفاده می‌شود.
با توجه به محتوای کربن بالا، این دو گرید فولاد می‌توانند استحکام بالایی به دست آورند و بیشتر در ساخت فنرها، چاقوها و سایر قطعاتی که نیاز به استحکام و مقاومت در برابر سایش بالا دارند، استفاده می‌شوند. به عنوان مثال، برای غلبه بر خوردگی بین دانه‌ای فولاد ضد زنگ کروم-نیکل 18-8، می‌توان محتوای کربن فولاد را به کمتر از 0.03٪ کاهش داد، یا می‌توان عنصری (تیتانیوم یا نیوبیوم) با میل ترکیبی بیشتر از کروم و کربن را برای جلوگیری از تشکیل کاربید به آن اضافه کرد. به عنوان مثال، کروم، هنگامی که سختی بالا و مقاومت در برابر سایش الزامات اصلی هستند، می‌توانیم محتوای کربن فولاد را افزایش دهیم و در عین حال محتوای کروم را به طور مناسب افزایش دهیم تا الزامات سختی و مقاومت در برابر سایش را برآورده کنیم و مقاومت در برابر خوردگی خاصی را در نظر بگیریم، استفاده صنعتی به عنوان یاتاقان، ابزار اندازه‌گیری و تیغه با فولاد ضد زنگ 9Cr18 و 9Cr17MoVCo، اگرچه محتوای کربن به اندازه 0.85 ~ 0.95٪ است، زیرا محتوای کروم آنها نیز به همین ترتیب افزایش می‌یابد، بنابراین همچنان مقاومت در برابر خوردگی را تضمین می‌کند.
به طور کلی، میزان کربن فولادهای ضد زنگ مورد استفاده در صنعت نسبتاً کم است. اکثر فولادهای ضد زنگ دارای کربن 0.1 تا 0.4 درصد و فولادهای مقاوم در برابر اسید دارای کربن 0.1 تا 0.2 درصد هستند. فولادهای ضد زنگ با کربن بیش از 0.4 درصد تنها بخش کوچکی از کل گریدها را تشکیل می‌دهند، زیرا در بیشتر شرایط استفاده، فولادهای ضد زنگ همیشه هدف اصلی خود را مقاومت در برابر خوردگی قرار می‌دهند. علاوه بر این، میزان کربن کمتر نیز به دلیل الزامات فرآیندی خاص، مانند جوشکاری آسان و تغییر شکل سرد است.
زمان ارسال: ۲۷ سپتامبر ۲۰۲۲
