הדואליות של פחמן בנירוסטה

פחמן הוא אחד המרכיבים העיקריים של פלדה תעשייתית.הביצועים והמבנה של הפלדה נקבעים במידה רבה על ידי התוכן וההפצה של הפחמן בפלדה.השפעת הפחמן משמעותית במיוחד בנירוסטה.השפעת הפחמן על מבנה הנירוסטה מתבטאת בעיקר בשני היבטים.מצד אחד, פחמן הוא יסוד שמייצב אוסטניט, וההשפעה גדולה (כפי 30 מניקל), מצד שני, בגלל הזיקה הגבוהה של פחמן וכרום.גדול, עם כרום - סדרה מורכבת של קרבידים.לכן, מבחינת חוזק ועמידות בפני קורוזיה, תפקידו של הפחמן בנירוסטה סותר.

מתוך הכרה בחוק ההשפעה הזו, אנו יכולים לבחור פלדות אל חלד עם תכולת פחמן שונה בהתבסס על דרישות שימוש שונות.
לדוגמה, תכולת הכרום הסטנדרטית של חמש דרגות הפלדה של 0Crl3~4Cr13, שהיא הנפוצה ביותר בתעשייה והינה הנמוכה ביותר, נקבעת על 12~14%, כלומר, נלקחים בחשבון הגורמים שפחמן וכרום יוצרים כרום קרביד.המטרה הקובעת היא שלאחר שילוב פחמן וכרום לכרום קרביד, תכולת הכרום בתמיסה המוצקה לא תהיה נמוכה מתכולת הכרום המינימלית של 11.7%.

בכל הנוגע לחמש דרגות הפלדה הללו, בשל ההבדל בתכולת הפחמן, החוזק ועמידות בפני קורוזיה גם הם שונים.עמידות בפני קורוזיה של פלדה 0Cr13~2Crl3 טובה יותר אך החוזק נמוך מזה של פלדה 3Crl3 ו-4Cr13.הוא משמש בעיקר לייצור חלקים מבניים.
בשל תכולת הפחמן הגבוהה, שתי דרגות הפלדה יכולות לקבל חוזק גבוה ומשמשות בעיקר בייצור קפיצים, סכינים וחלקים אחרים הדורשים חוזק גבוה ועמידות בפני שחיקה.לדוגמא נוספת, על מנת להתגבר על הקורוזיה הבין-גרעינית של נירוסטה 18-8 כרום-ניקל, ניתן להפחית את תכולת הפחמן של הפלדה לפחות מ-0.03%, או להוסיף יסוד (טיטניום או ניוביום) בעל זיקה גדולה יותר מכרום ופחמן כדי למנוע ממנו ליצור קרביד.כרום, למשל, כאשר קשיות גבוהה ועמידות בפני שחיקה הן הדרישות העיקריות, נוכל להגדיל את תכולת הפחמן של הפלדה תוך הגדלת תכולת הכרום בצורה מתאימה, כדי לעמוד בדרישות של קשיות ועמידות בפני שחיקה, ולקחת בחשבון את העמידות המסוימת בפני קורוזיה, שימוש תעשייתי כמיסבים, כלי מדידה ולהבים עם פלדת אל חלד 9Cr17 ו-MoVCor גבוהה כמו 9Cr17 MoVCoC, אם כי תכולת הפחמן של ~5 Mo VCor. 95%, כי גם תכולת הכרום שלהם גדלה בהתאם, כך שהיא עדיין מבטיחה עמידות בפני קורוזיה.לִדרוֹשׁ.

באופן כללי, תכולת הפחמן של פלדות אל חלד המשמשות כיום בתעשייה נמוכה יחסית.לרוב הפלדות אל-חלד יש תכולת פחמן של 0.1 עד 0.4%, ולפלדות עמידות לחומצות יש תכולת פחמן של 0.1 עד 0.2%.פלדות אל חלד בעלות תכולת פחמן העולה על 0.4% מהוות רק חלק קטן ממספר הציונים הכולל, מכיוון שברוב תנאי השימוש, לפלדות אל חלד תמיד יש עמידות בפני קורוזיה כמטרה העיקרית שלהן.בנוסף, תכולת הפחמן הנמוכה יותר נובעת גם מדרישות תהליך מסוימות, כגון ריתוך קל ועיוות קר.