Uhlík je jedným z hlavných prvkov priemyselnej ocele. Vlastnosti a štruktúra ocele sú do značnej miery určené obsahom a rozložením uhlíka v oceli. Vplyv uhlíka je obzvlášť významný v nehrdzavejúcej oceli. Vplyv uhlíka na štruktúru nehrdzavejúcej ocele sa prejavuje najmä v dvoch aspektoch. Na jednej strane je uhlík prvkom, ktorý stabilizuje austenit, a jeho vplyv je veľký (približne 30-krát väčší ako vplyv niklu), na druhej strane je to kvôli vysokej afinite uhlíka a chrómu. Veľká afinita s chrómom - komplexný rad karbidov. Preto je úloha uhlíka v nehrdzavejúcej oceli z hľadiska pevnosti a odolnosti proti korózii protichodná.
S vedomím zákona tohto vplyvu si môžeme vybrať nehrdzavejúce ocele s rôznym obsahom uhlíka na základe rôznych požiadaviek na použitie.
Napríklad štandardný obsah chrómu v piatich triedach ocele 0Crl3~4Cr13, ktorá je v priemysle najpoužívanejšia a najmenej používaná, je stanovený na 12~14%, čo znamená, že sa berú do úvahy faktory, ktoré uhlík a chróm tvoria karbid chrómu. Rozhodujúcim cieľom je, aby po spojení uhlíka a chrómu do karbidu chrómu obsah chrómu v pevnom roztoku nebol nižší ako minimálny obsah chrómu 11,7%.
Pokiaľ ide o týchto päť druhov ocele, v dôsledku rozdielu v obsahu uhlíka sa líši aj pevnosť a odolnosť proti korózii. Odolnosť ocele 0Cr13~2Crl3 proti korózii je lepšia, ale pevnosť je nižšia ako u ocelí 3Crl3 a 4Cr13. Používa sa najmä na výrobu konštrukčných dielov.
Vďaka vysokému obsahu uhlíka môžu tieto dva druhy ocele dosiahnuť vysokú pevnosť a používajú sa najmä na výrobu pružín, nožov a iných dielov, ktoré vyžadujú vysokú pevnosť a odolnosť proti opotrebovaniu. Napríklad, aby sa prekonala medzikryštalická korózia chrómniklovej nehrdzavejúcej ocele 18-8, je možné znížiť obsah uhlíka v oceli na menej ako 0,03 % alebo pridať prvok (titán alebo niób) s väčšou afinitou ako chróm a uhlík, aby sa zabránilo tvorbe karbidov. Napríklad v prípade chrómu, kde sú hlavnými požiadavkami vysoká tvrdosť a odolnosť proti opotrebovaniu, môžeme zvýšiť obsah uhlíka v oceli a zároveň primerane zvýšiť obsah chrómu, aby sa splnili požiadavky na tvrdosť a odolnosť proti opotrebovaniu a zároveň sa zohľadnila určitá odolnosť proti korózii. Priemyselné použitie nehrdzavejúcej ocele 9Cr18 a 9Cr17MoVCo, hoci obsah uhlíka dosahuje 0,85 ~ 0,95 %, pretože obsah chrómu sa zodpovedajúcim spôsobom zvyšuje, stále zaručuje odolnosť proti korózii.
Vo všeobecnosti je obsah uhlíka v nehrdzavejúcich oceliach, ktoré sa v súčasnosti používajú v priemysle, relatívne nízky. Väčšina nehrdzavejúcich ocelí má obsah uhlíka 0,1 až 0,4 % a kyselinovzdorné ocele majú obsah uhlíka 0,1 až 0,2 %. Nehrdzavejúce ocele s obsahom uhlíka vyšším ako 0,4 % tvoria len malú časť celkového počtu tried, pretože za väčšiny podmienok použitia majú nehrdzavejúce ocele vždy ako svoj primárny účel vždy odolnosť proti korózii. Okrem toho je nižší obsah uhlíka spôsobený aj určitými požiadavkami na proces, ako je ľahké zváranie a deformácia za studena.
Čas uverejnenia: 27. septembra 2022
