Kohlenstoff ist eines der Hauptelemente von Industriestahl. Die Leistungsfähigkeit und Struktur von Stahl werden maßgeblich durch den Kohlenstoffgehalt und die Kohlenstoffverteilung im Stahl bestimmt. Besonders ausgeprägt ist die Wirkung von Kohlenstoff bei Edelstahl. Der Einfluss von Kohlenstoff auf die Struktur von Edelstahl zeigt sich hauptsächlich in zwei Aspekten. Einerseits ist Kohlenstoff ein Element, das Austenit stabilisiert, und seine Wirkung ist groß (etwa 30-mal so groß wie die von Nickel), andererseits liegt dies an der hohen Affinität von Kohlenstoff und Chrom. Groß, mit Chrom – eine komplexe Reihe von Carbiden. Daher ist die Rolle von Kohlenstoff in Edelstahl hinsichtlich Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit widersprüchlich.
Wenn wir das Gesetz dieses Einflusses kennen, können wir je nach den unterschiedlichen Verwendungsanforderungen rostfreie Stähle mit unterschiedlichem Kohlenstoffgehalt auswählen.
Beispielsweise wird der Standardchromgehalt der fünf in der Industrie am häufigsten verwendeten und am wenigsten verwendeten Stahlsorten 0Crl3 bis 4Cr13 auf 12 bis 14 % festgelegt. Dabei werden die Faktoren berücksichtigt, die dazu führen, dass Kohlenstoff und Chrom Chromcarbid bilden. Der entscheidende Zweck besteht darin, dass der Chromgehalt in der festen Lösung nach der Kombination von Kohlenstoff und Chrom zu Chromcarbid nicht unter dem Mindestchromgehalt von 11,7 % liegt.
Aufgrund des unterschiedlichen Kohlenstoffgehalts unterscheiden sich die fünf Stahlsorten in Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit. Die Korrosionsbeständigkeit von 0Cr13-2Crl3-Stahl ist besser, die Festigkeit jedoch geringer als die von 3Crl3- und 4Cr13-Stahl. Er wird hauptsächlich zur Herstellung von Strukturteilen verwendet.
Aufgrund des hohen Kohlenstoffgehalts erreichen beide Stahlsorten eine hohe Festigkeit und werden hauptsächlich zur Herstellung von Federn, Messern und anderen Teilen verwendet, die eine hohe Festigkeit und Verschleißfestigkeit erfordern. Um beispielsweise die interkristalline Korrosion von Chrom-Nickel-Edelstahl 18-8 zu verhindern, kann der Kohlenstoffgehalt des Stahls auf unter 0,03 % gesenkt oder ein Element (Titan oder Niob) mit einer höheren Affinität als Chrom und Kohlenstoff hinzugefügt werden, um die Bildung von Karbiden zu verhindern. Wenn beispielsweise Chrom die Hauptanforderungen an hohe Härte und Verschleißfestigkeit sind, können wir den Kohlenstoffgehalt des Stahls erhöhen und gleichzeitig den Chromgehalt entsprechend erhöhen, um die Anforderungen an Härte und Verschleißfestigkeit zu erfüllen und eine gewisse Korrosionsbeständigkeit zu berücksichtigen. Bei der industriellen Verwendung als Lager, Messwerkzeuge und Klingen sind rostfreie Stähle der Typen 9Cr18 und 9Cr17MoVCo erforderlich, da ihr Kohlenstoffgehalt zwar 0,85 bis 0,95 % beträgt, aber der Chromgehalt entsprechend erhöht ist, sodass weiterhin Korrosionsbeständigkeit gewährleistet ist.
Der Kohlenstoffgehalt der derzeit in der Industrie verwendeten rostfreien Stähle ist im Allgemeinen relativ niedrig. Die meisten rostfreien Stähle haben einen Kohlenstoffgehalt von 0,1 bis 0,4 %, säurebeständige Stähle von 0,1 bis 0,2 %. Rostfreie Stähle mit einem Kohlenstoffgehalt über 0,4 % machen nur einen kleinen Teil der Gesamtsorten aus, da rostfreie Stähle unter den meisten Einsatzbedingungen stets vor allem korrosionsbeständig sind. Der geringere Kohlenstoffgehalt ist zudem auf bestimmte Prozessanforderungen zurückzuführen, wie z. B. leichtes Schweißen und Kaltverformen.
Veröffentlichungszeit: 27.09.2022