Süsinik on tööstusliku terase üks peamisi elemente. Terase omadused ja struktuur sõltuvad suuresti süsiniku sisaldusest ja jaotusest terases. Süsiniku mõju on eriti oluline roostevaba terase puhul. Süsiniku mõju roostevaba terase struktuurile avaldub peamiselt kahes aspektis. Ühelt poolt on süsinik austeniiti stabiliseeriv element ja selle mõju on suur (umbes 30 korda suurem kui niklil), teisalt on see tingitud süsiniku ja kroomi suurest afiinsusest. Suur on kroomi – keerulise karbiidide seeria – afiinsus. Seetõttu on süsiniku roll roostevaba terase tugevuse ja korrosioonikindluse osas vastuoluline.
Tunnistades seda mõju seadust, saame valida erineva süsinikusisaldusega roostevaba terase, mis põhineb erinevatel kasutusnõuetel.
Näiteks on tööstuses enimkasutatava ja väikseima teraseklassi 0Crl3–4Cr13 standardne kroomisisaldus seatud 12–14% peale, st arvesse võetakse tegureid, mille tõttu süsinik ja kroom moodustavad kroomkarbiidi. Otsustav eesmärk on tagada, et pärast süsiniku ja kroomi ühendamist kroomkarbiidiks ei oleks tahke lahuse kroomisisaldus madalam kui minimaalne kroomisisaldus 11,7%.
Mis puutub nendesse viiesse teraseklassi, siis süsinikusisalduse erinevuse tõttu on ka tugevus ja korrosioonikindlus erinevad. 0Cr13~2Crl3 terase korrosioonikindlus on parem, kuid tugevus madalam kui 3Crl3 ja 4Cr13 terasel. Seda kasutatakse peamiselt konstruktsioonielementide valmistamiseks.
Tänu suurele süsinikusisaldusele on need kaks teraseklassi saavutanud suure tugevuse ja neid kasutatakse enamasti vedrude, nugade ja muude suurt tugevust ja kulumiskindlust nõudvate osade tootmisel. Näiteks 18-8 kroomnikkelroostevaba terase teradevahelise korrosiooni ületamiseks saab terase süsinikusisaldust vähendada alla 0,03% või lisada elementi (titaani või nioobiumi), millel on suurem afiinsus kui kroomil ja süsinikul, et vältida karbiidi moodustumist. Näiteks kroomi puhul, kui peamised nõuded on kõrge kõvadus ja kulumiskindlus, saame suurendada terase süsinikusisaldust, suurendades samal ajal kroomi sisaldust vastavalt, et täita kõvaduse ja kulumiskindluse nõudeid ning võtta arvesse teatud korrosioonikindlust. Tööstuslik kasutamine laagrites, mõõteriistades ja labades koos 9Cr18 ja 9Cr17MoVCo roostevabast terasest on kuigi süsinikusisaldus kuni 0,85–0,95%, kuna nende kroomi sisaldust suurendatakse vastavalt, tagades siiski korrosioonikindluse. Nõutav.
Üldiselt on tööstuses praegu kasutatavate roostevabade teraste süsinikusisaldus suhteliselt madal. Enamiku roostevabade teraste süsinikusisaldus on 0,1–0,4% ja happekindlate teraste süsinikusisaldus on 0,1–0,2%. Roostevabad terased, mille süsinikusisaldus on üle 0,4%, moodustavad vaid väikese osa kogu klasside arvust, kuna enamiku kasutustingimuste korral on roostevabade teraste peamine eesmärk alati korrosioonikindlus. Lisaks on madalam süsinikusisaldus tingitud ka teatud protsessinõuetest, näiteks kergest keevitatavusest ja külmdeformatsioonist.
Postituse aeg: 27. september 2022
