不锈钢复合板是一种以不锈钢为复材、低合金钢为基材的双金属层状复合材料。其中,基材碳含量的变化会对复合板的组织和性能产生明显影响。因此,本文以不锈钢复合板界面碳扩散为核心,将316L作为复材,碳含量分别为0.06 wt%、0.09 wt%、0.16 wt%和0.20 wt%的低合金容器钢作为基材,使用热模拟试验机模拟制备了4种真空热轧复合样品,并对其进行了950℃×2 h的热处理。研究了基材碳含量对界面元素扩散行为的影响,并针对碳含量对组织与性能的影响进行了分析。结果表明:随着基材碳含量的升高,碳扩散现象明显加剧,同时碳的扩散也对铬的扩散有一定促进作用,但对铁和镍的影响不明显。随着基材碳含量的升高,4种复合样品的基材脱碳区宽度不断增加,当碳含量达到0.16 wt%时,剪切和Z向拉伸断口由基体移至脱碳区,导致剪切强度明显降低,抗拉强度明显低于基材值。同时,复材增碳区宽度也明显增加,晶界上析出的M₂₃C₆不断粗化,导致复材晶间贫铬程度不断加大,在横向拉伸过程中形成的裂纹宽度、数量及脆性区宽度均明显增加;界面附近晶粒内部析出的M₂₃C₆形成了越来越明显的富集现象,当碳含量达到0.16 wt%时,这些富集的区域在横向拉伸载荷作用下出现了孔洞。在脱碳区和增碳区的共同作用下,碳含量为0.16 wt%和0.20 wt%的复合样品横向抗拉强度明显低于对应的基材值。此外,4种复合样品经内、外各弯曲180°后,界面均结合良好。当基材碳含量处于0.06 wt%⁰.09 wt%时,复合样品界面两侧脱碳和增碳的范围均较小,剪切强度较高,界面结合良好,横向拉伸性能均介于基复材之间,Z向拉伸性能接近基材值。因此,最终优化的基材碳含量为0.06 wt%⁰.09 wt%。