Uhlík je jedním z hlavních prvků průmyslové oceli. Vlastnosti a struktura oceli jsou do značné míry určeny obsahem a rozložením uhlíku v oceli. Vliv uhlíku je obzvláště významný u nerezové oceli. Vliv uhlíku na strukturu nerezové oceli se projevuje hlavně ve dvou aspektech. Uhlík je jednak prvkem, který stabilizuje austenit, a jeho vliv je velký (asi 30krát větší než u niklu), jednak je způsoben vysokou afinitou uhlíku a chromu. Velká je s chromem komplexní řada karbidů. Proto je z hlediska pevnosti a odolnosti proti korozi role uhlíku v nerezové oceli rozporuplná.
S vědomím zákona tohoto vlivu si můžeme vybrat nerezové oceli s různým obsahem uhlíku na základě různých požadavků na použití.
Například standardní obsah chromu v pěti jakostech ocelí 0Crl3~4Cr13, které jsou v průmyslu nejrozšířenější a nejméně používané, je stanoven na 12~14 %, tj. zohledňuje faktory, které uhlík a chrom tvoří do karbidu chromu. Rozhodujícím účelem je, aby po spojení uhlíku a chromu do karbidu chromu obsah chromu v pevném roztoku nebyl nižší než minimální obsah chromu 11,7 %.
Pokud jde o těchto pět druhů oceli, v důsledku rozdílného obsahu uhlíku se liší i pevnost a odolnost proti korozi. Ocel 0Cr13~2Crl3 má lepší odolnost proti korozi, ale pevnost je nižší než u ocelí 3Crl3 a 4Cr13. Používá se většinou k výrobě konstrukčních dílů.
Díky vysokému obsahu uhlíku mohou tyto dva druhy oceli dosáhnout vysoké pevnosti a používají se především při výrobě pružin, nožů a dalších součástí, které vyžadují vysokou pevnost a odolnost proti opotřebení. Například pro překonání mezikrystalové koroze chromniklové nerezové oceli 18-8 lze obsah uhlíku v oceli snížit na méně než 0,03 % nebo přidat prvek (titan nebo niob) s větší afinitou než chrom a uhlík, aby se zabránilo tvorbě karbidů. Například u chromu, pokud jsou hlavními požadavky vysoká tvrdost a odolnost proti opotřebení, můžeme zvýšit obsah uhlíku v oceli a zároveň odpovídajícím způsobem zvýšit obsah chromu, aby se splnily požadavky na tvrdost a odolnost proti opotřebení, a zároveň se zohlední určitá odolnost proti korozi. Průmyslové použití nerezové oceli 9Cr18 a 9Cr17MoVCo, i když obsah uhlíku dosahuje až 0,85 ~ 0,95 %, je způsobeno odpovídajícím zvýšením obsahu chromu, což stále zaručuje odolnost proti korozi.
Obecně řečeno, obsah uhlíku v nerezových ocelích používaných v současnosti v průmyslu je relativně nízký. Většina nerezových ocelí má obsah uhlíku 0,1 až 0,4 % a kyselinovzdorné oceli mají obsah uhlíku 0,1 až 0,2 %. Nerezové oceli s obsahem uhlíku vyšším než 0,4 % tvoří pouze malý zlomek z celkového počtu jakostí, protože za většiny podmínek použití mají nerezové oceli vždy jako svůj primární účel odolnost proti korozi. Nižší obsah uhlíku je navíc způsoben také určitými procesními požadavky, jako je snadné svařování a deformace za studena.
Čas zveřejnění: 27. září 2022
