碳是一種非金屬元素，位于元素周期表的第二周期IVA族。拉丁語為Carbonium，意為“煤，木炭”。碳是一種很常見的元素，它以多種形式廣泛存在于大氣和地殼和生物之中。碳單質(zhì)很早就被人認識和利用，碳的一系列化合物——有機物更是生命的根本。碳是生鐵、熟鐵和鋼的成分之一。 碳能在化學(xué)上自我結(jié)合而形成大量化合物，在生物上和商業(yè)上是重要的分子。生物體內(nèi)絕大多數(shù)分子都含有碳元素。  碳既以游離元素存在(金剛石、石墨等)，又以化合物形式存在(主要為鈣、鎂以及其他電正性元素的碳酸鹽)。它以二氧化碳的形式存在，是大氣中少量但極其重要的組分。預(yù)計碳在地殼巖石中的總豐度變化范圍相當(dāng)大，但典型的數(shù)值可取180ppm;按豐度順序，這個元素位于第17位，在鋇、鍶、硫之后，鋯、釩、氯、鉻之前。 [8] [9] 石墨廣泛分布于全世界，然而大多數(shù)幾乎沒有價值。大量的晶體或薄片存在于變性的沉積硅酸鹽巖石中，如石英、云母、片巖和片麻巖;晶體大小從不足1mm到6mm左右(平均4mm)。它沉積微扁豆狀礦體，可達30m厚，橫越田野，綿延數(shù)公里。平均含碳量達25%，但高的可達60%(馬爾加什)。選礦是利用 和鹽酸處理后進行浮選，再在真空中加熱到1500℃。微晶石墨(有時稱為“無定形體”)存在于富碳的變性沉淀中，某些墨西哥的沉積物含有高達95%的碳。  不銹鋼管廠家:不銹鋼鋼管滲碳氮化加工后為什么會出現(xiàn)變形現(xiàn)象  不銹鋼鋼管滲碳的方法有固體滲碳、液體滲碳、氣體滲碳，還有碳氮共滲等不同類型，需要與每種滲碳源相適應(yīng)的設(shè)備和熱處理操作方法。滲碳是通過從不銹鋼管表面的氣氛中吸附活性碳原子，這些碳原子再向鋼的內(nèi)部擴散來進行的。影響滲碳的主要因素是滲碳氣氛的碳勢，滲碳溫度以及滲碳時間。用上式估算的是總滲碳層深度。另外，上式設(shè)滲碳表面碳濃度為各滲碳溫度下奧氏體的飽和碳濃度，當(dāng)滲碳表面的碳濃度低于該溫度下奧氏體的飽和濃度時，由上式求出的滲碳深度值就偏小。不銹鋼鋼管滲碳產(chǎn)生的缺陷，與上述主要因素以及滲碳件的鋼種、成分、滲碳后的淬火方法等有關(guān)。  

從不銹鋼鋼管材料組織成分平衡圖可以看出，鐵素體(α相)只能固溶0.1%以下的氮，因此，鋼在氨氣中加熱時就形成鐵的氮化物。在氮化表面形成的這些氮化物飽和層，作顯組織觀察時，由于它不受所用侵蝕試劑腐蝕，故呈現(xiàn)為白亮層。白亮層容易剝落，所以，氮化后必須用精加工除去，因此可以把白亮層看做伴隨氮化產(chǎn)生的一種缺陷。用氨氣進行氮化，通過分解產(chǎn)生的原子氮被鋼吸附和擴散，再和存在于鋼內(nèi)的Al、Cr等結(jié)合形成細小的化合物，在鐵素體晶粒內(nèi)引起很大畸變而使之硬化。未參與氮化的氮變成惰性分子態(tài)氮從爐中排出。不銹鋼管  圖中所示是混合氣氛與不同溫度下處于平衡的Fe-N相的關(guān)系。所以，氨的分解氣和氨氣的混合氣體，即NH3+N2+H2的氮化氣氛，可以獲得具有與氨分壓或者說是氨的分解率相對應(yīng)的氮化鐵表面的氮化層。圖中所示是不銹鋼鋼管在500℃與550℃氮化24小時的情況下，氨的分解率、氮化量以及表面生成相間的關(guān)系。從以上結(jié)果可以看出，不在生成白亮層的氮化條件下，就不能獲得充分的氮化效果。二段氮化法在氮化后期用高分解率的氣氛，僅能促進氮在鋼中的擴散，試圖減輕白亮層。但需要注意的是，與此同時氮化鐵容易從晶界上成網(wǎng)狀析出，而成為發(fā)生剝落的原因。