碳元素在不锈钢球阀性能发挥重要作用

碳是工业不锈钢的主要元素之一，不锈钢的性能和结构在很大程度上取决于碳在钢中的含量及其分布形式，在不锈钢球阀的材质中碳尤为重要。碳在不锈钢球阀材料中对结构的影响有两个方面，一方面，碳是稳定的奥氏体元素，且作用程度非常大（约为镍的30倍），另一方面，由于碳与铬的亲和力非常大，而铬是一系列复杂的碳化物。因此，就强度和耐蜡烛性而言，碳在不锈钢球阀材料中的作用是矛盾的。

了解这种影响规律，我们可以从不同的要求出发，选择不同含碳量的不锈钢球阀材料。

例如，在行业中使用广泛的，也是不锈钢球阀材料——0Crl3～4Cr13的五钢标准铬规是12～14%，是将碳和铬形成碳化铬的因素考虑后决定的，目的是使碳和铬结合成碳化铬，固溶体中的铬含量不得低于铬含量11.7%。

就五种钢种而言，由于碳含量、强度和耐腐蚀性也有所不同，cr13 0～2 crl3钢具有良好的耐腐蚀强度，低于3 crl3和4 cr13钢，用于制造结构件，后两种钢种由于高碳和高强度而可获得大量用于制造弹簧，刀具和其他所需的高强度和耐磨零件。为了克服18-8铬镍不锈钢球阀材料的晶间腐蚀，钢的含碳量可低于0.03%，或高于铬和碳亲和元素（钛或铌），使其不形成碳化铬，如高硬度和耐磨性成为主要要求，我们可以适当增加钢的含碳量，同时适当增加铬含量，既满足硬度和耐磨性的要求，又考虑到固定的耐腐蚀功能，工业上用于轴承、量具和刀具用不锈钢球阀材料9Cr18和9Cr17MoVCo钢，虽然碳含量高达0.85～0.95%，但由于其铬含量也相应提高，因此仍能保证耐腐蚀性要求。

一般来说，行业中使用的不锈钢球阀材料的含碳量相对较低，大多数不锈钢球阀材料的含碳量在0.1～0.4%之间，耐酸钢的含碳量在0.1～0.2%之间。含碳量大于0.4%的不锈钢球阀材料只占钢材总数的一小部分，这是因为在大多数使用条件下，不锈钢球阀材料始终是耐腐蚀的主要用途。此外，碳含量低也是由于一些工艺要求，如易焊接和冷变形。