碳是提高大直径钢管强度和硬度的最有效元素。合金元素根据与钢中碳的相互作用可分为两大类：碳化合物形成元素和非碳化合物形成元素。

非碳化物形成元素，如硅、铝、铜、镍和铬等。它们不能在大直径钢管中碳化，主要溶解在奥氏体和铁素体中。

碳化物形成元素，如钛、铌、钒、钨、铬、锰、铁等。它们与碳的结合力由强变弱。

不同的碳化物形成元素产生不同类型的碳化物。大直径钢管中的强碳化物形成元素钛、锆、钒、硼等与碳结合形成极其稳定的特殊化合物；当强碳化物形成元素的含量高时，强碳化物形成元素可以与碳结合形成高稳定性的复合碳化物；当含量低时，合金元素只能取代渗碳体中的铁原子，形成稳定性差的合金渗碳体；锰是一种弱碳化物形成元素，只能形成合金渗碳体。

一般来说，碳化物越稳定，硬度越高。不锈钢卫生管碳化物颗粒越细，对大直径钢管的强化效果越明显。合金钢的一些优点，如比碳钢更耐磨，是由于合金碳化物的存在。然而，合金碳化物的有益效果只有在它们被适当地熔化、不锈钢卫生管厂家热加工和热处理以获得适当的形状、尺寸和分布之后才能充分发挥。