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 碳是一种非金属元素，位于元素周期表的第二周期IVA族。拉丁语为Carbonium，意为“煤，木炭”。碳是一种很常见的元素，它以多种形式广泛存在于大气和地壳和生物之中。碳单质很早就被人认识和利用，碳的一系列化合物——有机物更是生命的根本。碳是生铁、熟铁和钢的成分之一。 碳能在化学上自我结合而形成大量化合物，在生物上和商业上是重要的分子。生物体内绝大多数分子都含有碳元素。  碳既以游离元素存在(金刚石、石墨等)，又以化合物形式存在(主要为钙、镁以及其他电正性元素的碳酸盐)。它以二氧化碳的形式存在，是大气中少量但极其重要的组分。预计碳在地壳岩石中的总丰度变化范围相当大，但典型的数值可取180ppm;按丰度顺序，这个元素位于第17位，在钡、锶、硫之后，锆、钒、氯、铬之前。 [8] [9] 石墨广泛分布于全世界，然而大多数几乎没有价值。大量的晶体或薄片存在于变性的沉积硅酸盐岩石中，如石英、云母、片岩和片麻岩;晶体大小从不足1mm到6mm左右(平均4mm)。它沉积微扁豆状矿体，可达30m厚，横越田野，绵延数公里。平均含碳量达25%，但高的可达60%(马尔加什)。选矿是利用 和盐酸处理后进行浮选，再在真空中加热到1500℃。微晶石墨(有时称为“无定形体”)存在于富碳的变性沉淀中，某些墨西哥的沉积物含有高达95%的碳。  不锈钢管厂家:不锈钢钢管渗碳氮化加工后为什么会出现变形现象  不锈钢钢管渗碳的方法有固体渗碳、液体渗碳、气体渗碳，还有碳氮共渗等不同类型，需要与每种渗碳源相适应的设备和热处理操作方法。渗碳是通过从不锈钢管表面的气氛中吸附活性碳原子，这些碳原子再向钢的内部扩散来进行的。影响渗碳的主要因素是渗碳气氛的碳势，渗碳温度以及渗碳时间。用上式估算的是总渗碳层深度。另外，上式设渗碳表面碳浓度为各渗碳温度下奥氏体的饱和碳浓度，当渗碳表面的碳浓度低于该温度下奥氏体的饱和浓度时，由上式求出的渗碳深度值就偏小。不锈钢钢管渗碳产生的缺陷，与上述主要因素以及渗碳件的钢种、成分、渗碳后的淬火方法等有关。  

从不锈钢钢管材料组织成分平衡图可以看出，铁素体(α相)只能固溶0.1%以下的氮，因此，钢在氨气中加热时就形成铁的氮化物。在氮化表面形成的这些氮化物饱和层，作显组织观察时，由于它不受所用侵蚀试剂腐蚀，故呈现为白亮层。白亮层容易剥落，所以，氮化后必须用精加工除去，因此可以把白亮层看做伴随氮化产生的一种缺陷。用氨气进行氮化，通过分解产生的原子氮被钢吸附和扩散，再和存在于钢内的Al、Cr等结合形成细小的化合物，在铁素体晶粒内引起很大畸变而使之硬化。未参与氮化的氮变成惰性分子态氮从炉中排出。不锈钢管  图中所示是混合气氛与不同温度下处于平衡的Fe-N相的关系。所以，氨的分解气和氨气的混合气体，即NH3+N2+H2的氮化气氛，可以获得具有与氨分压或者说是氨的分解率相对应的氮化铁表面的氮化层。图中所示是不锈钢钢管在500℃与550℃氮化24小时的情况下，氨的分解率、氮化量以及表面生成相间的关系。从以上结果可以看出，不在生成白亮层的氮化条件下，就不能获得充分的氮化效果。二段氮化法在氮化后期用高分解率的气氛，仅能促进氮在钢中的扩散，试图减轻白亮层。但需要注意的是，与此同时氮化铁容易从晶界上成网状析出，而成为发生剥落的原因。

人们常说双相不锈钢管的相平衡是“50-50”，相当于奥氏体和铁素体的量。严格地说，这是不正确的，因为现代双相不锈钢中的铁素体含量约为40% - 50%，其余为奥氏体。一般认为，当铁素体含量至少为25-30%，其余为奥氏体时，双相不锈钢具有独特的优势。 在一些焊接方法,特别是在保护通量的方法,焊接的奥氏体含量可以达到一个更高的水平通过调整相平衡,以提高焊缝的韧性和弥补韧性损失引起的氧含量的增加导致的焊接通量。固溶处理后的这些填充金属的韧性远低于钢板或钢管，但焊缝金属的韧性仍足以满足预期的要求。没有一种焊接方法可以使焊缝金属的韧性在完全退火后达到锻造金属的高度。如果将焊接金属的铁素体含量限制在轧机双相不锈钢退火所需的小值，则对现有的焊接方法施加了不必要的限制。 热影响区的相平衡，即原锻钢或钢管加上额外的焊接热循环，通常略高于原材料的相平衡。用金相法确定热影响区相平衡几乎是不可能的。如果该区域的铁素体含量很高，则可能表明存在极快冷却的异常情况，导致铁素体含量过高，韧度降低。