碳元素在不锈钢中的两重性

  碳在不锈钢中的作用主要有两方面：一方面，碳和铬的亲和力很强，它与铬能形成一系列的复杂碳化物。钢中的碳含量越高，形成的碳化铬就越多。当w（Cr）＜10％时，主要是渗碳体型碳化物（Cr)₃C；在高铬钢中则形成复杂的碳化物(Cr、Fe),C₃或(Cr、Fe)₂₃C₆₀这样，固溶体中的铬含量就减少了，钢的耐蚀性也就降低了。钢中的碳含量越高，其耐蚀性就越低。对于不锈钢来说，耐蚀性是其主要要求，因此不锈钢中碳含量一般要求很低，大多数仅为0.10％～0.20％（质量分数），一般不超过0.4％（质量分数）。另一方面，不锈钢的强度随钢中碳含量的增加而提高。在一些要求不锈钢具有高的硬度和耐磨性的场合；如不锈钢材质的滚动轴承、弹簧、模具和刃具就要求具有高的硬度和强度，所以在马氏体不锈钢中，为了产生马氏体相变，钢中碳含量一般在0.1％～1.0％（质量分数）间变动。随着钢中碳含量的增加，淬火后钢的硬度随之提高，耐磨性相应提高，同时钢的强度也得到提高，而塑性则相应降低，耐蚀性也下降。为此，就必须相应地提高钢中的铬含量，生产如9Cr18、85Cr17及90Cr18MoV等不锈钢。