Mae carbon yn elfen aloi hanfodol mewn duroedd cast sy'n gwrthsefyll gwres. Mae'n dylanwadu'n uniongyrchol ar gryfder tymheredd uchel, ymwrthedd creep, ymddygiad ocsideiddio, castability, a sefydlogrwydd microstrwythurol.
Mae cynnwys carbon nodweddiadol mewn duroedd cast gwrthsefyll gwres yn amrywio o tua 0.07 i 0.75 y cant yn ôl pwysau, yn amrywio'n fawr yn ôl gradd a chymhwysiad. Defnyddir lefelau carbon isel tua 0.07 i 0.15 y cant mewn duroedd martensitig cromiwm uchel ar gyfer casinau tyrbinau stêm sy'n gweithredu ger 600 gradd Celsius, lle mae angen caledwch a weldadwyedd da. Mae ystodau canolradd o 0.2 i 0.5 y cant yn gyffredin mewn llawer o raddau gwrthsefyll gwres austenitig ar gyfer cydrannau ffwrnais, manifolds gwacáu, a thiwbiau diwygio. Mae lefelau carbon uchel hyd at 0.75 y cant yn ymddangos mewn rhai graddau cromiwm nicel ar gyfer cymwysiadau gwrthsefyll ymgripiad eithafol megis tiwbiau ffwrnais cracio ethylene.
Mae carbon yn gweithredu'n bennaf fel sefydlogwr austenite a ffurfydd carbid. Ar dymheredd uchel, mae carbon yn cyfuno â chromiwm, niobium, twngsten, ac elfennau ffurfio carbid eraill i greu gwaddodion sefydlog fel carbidau math M23C6 a M7C3. Mae'r carbidau hyn yn pinio ffiniau grawn, yn rhwystro symudiad dadleoli, ac yn darparu cryfhau dyddodiad, sy'n gwella'n sylweddol gryfder rupture creep a phriodweddau tynnol tymheredd uchel.
Fodd bynnag, rhaid cydbwyso cynnwys carbon yn ofalus. Mae codi carbon yn cynyddu caledwch a chryfder cynnyrch tymheredd ystafell ond yn lleihau hydwythedd a chadernid effaith. Mae gormod o garbon yn arwain at rwydweithiau carbid bras ar ffiniau grawn, sy'n gallu britho'r deunydd a lleihau ymwrthedd blinder thermol. Mewn aloion cyfoethog cromiwm, mae carbon uchel hefyd yn clymu cromiwm mewn carbidau, gan leihau'r cromiwm sydd ar gael i ffurfio haen amddiffynnol Cr2O3 ocsid, a thrwy hynny leihau ymwrthedd ocsideiddio. Am y rheswm hwn, mae graddau tymheredd uchel sy'n gofyn am wrthwynebiad ocsideiddio rhagorol yn aml yn cadw carbon yn yr ystod gymedrol o 0.2 i 0.4 y cant tra'n ychwanegu ffurfwyr carbid cryf fel niobium i gryfhau heb fwyta gormod o gromiwm.
Mae castability hefyd yn gwella gyda charbon uwch. Mae carbon yn cynyddu hylifedd y metel tawdd, yn lleihau mandylledd crebachu, ac yn helpu i atal rhwygo poeth. Mae hyn yn arbennig o bwysig ar gyfer siapiau cast cymhleth fel rholiau ffwrnais, bariau grât, a thiwbiau diwygiwr.
Mae enghreifftiau nodweddiadol yn cynnwys ZG40Cr25Ni20Si2 gyda thua 0.4 y cant o garbon ar gyfer cryfder a chaledwch cytbwys, a graddau martensitig carbon isel sy'n cynnwys 0.08 i 0.13 y cant o garbon ar gyfer cymwysiadau tyrbinau stêm. Ym mhob achos, mae'r cynnwys carbon gorau posibl yn cael ei bennu gan dymheredd y gwasanaeth penodol, amodau llwytho mecanyddol, amgylchedd cyrydiad, a bywyd y gydran gofynnol.
