Koolstof heeft een grote invloed op het temperatuursgebied waarin hoog- en
laagbainiet bestaan. De BS temperatuur wordt verlaagd door
verschillende legeringselementen waarbij weergegeven wordt in de volgende
empirische vergelijking dat koolstof de grootste invloed heeft.
BS (° C) = 830-270C -90Mn-37Ni-70Cr-83Mo
In deze formules worden de concentraties aangegeven in massaprocent. Koolstof
heeft een veel grotere oplosbaarheid in austeniet dan in ferriet en is een zeer
krachtige austenietstabilisator wat leidt tot een algemene vertraging van de
reactiekinetiek. De fractie carbides in de uiteindelijke microstructuur stijgt
evenredig met de koolstofconcentratie, zodat de koolstofconcentratie beneden
0,4 massa% moet gehouden worden om betrouwbare mechanische eigenschappen te
verzekeren. We zagen reeds dat een stijging in koolstofgehalte de vorming van
laagbainiet vergemakkelijkt omdat het moeilijker en moeilijker wordt voor de
oververzadigde bainitische ferriet ontkoold te worden vóór dat de precipitatie
van cementiet aanvangt.
In koolstofstalen wordt de bainietreactie op kinetisch gebied afgeschermd door
de ferriet- en perlietreacties die bij hogere temperaturen en kortere tijden
beginnen zodat het in continu gekoelde monsters moeilijk is bainitische structuren
te bekomen. Zelfs bij isotherme transformatie rijzen er moeilijkheden als bv.
de ferrietreactie bijzonder snel is. Toevoegen van metallische
legeringselementen leidt meestal tot een vertraging van de ferriet- en
perlietreacties. Bovendien wordt de bainietreactie verschoven naar lagere
temperaturen. Dit leidt dikwijls tot een grotere scheiding tussen de reacties
en de TTT-curve voor vele gelegeerde stalen vertonen veel duidelijker
gescheiden C-curven voor de perliet- en bainietreacties. Hoe dan ook is het nog
steeds moeilijk om een volledig bainitische microstructuur te verkrijgen wegens
de nabijheid van de martensietreactie.
Een zeer efficiënt middel om de bainietreactie te isoleren in
laag-koolstofstalen is de toevoeging van 0,002 gew.% oplosbaar boor aan een 0,5
gew.% Mo staal. Het molybdeenstaal bevoordeelt de bainietreactie terwijl boor
de ferrietreactie merkbaar vertraagt, waarschijnlijk door de preferentiële
segregatie naar de oorspronkelijke austeniet-korrelgrenzen. Hierdoor kan de
bainietreactie optreden bij kortere tijden. De bainitische C-curve wordt
terzelfdertijd weinig beïnvloed door de toevoeging van boor zodat er geen
martensiet gevormd wordt. Bijgevolg kunnen volledig bainitische stalen bekomen
worden door het gebruik van verschillende afkoelsnelheden.