합금 원소는 극저온 강의 성능에 어떤 영향을 줍니까?

우리는 일반적으로 온도 범위 -10 ~ -273 ℃를 저온 강 또는 극저온 강으로 사용하는 강을 합금 원소 함량 및 구조에 따라 극저온 강으로 나눌 수 있습니다. 06MnVTi, 06MnVal과 같은 알루미늄 킬드 C-Mn 강, 09Mn2Vre, 06MnNb강, 저합금 철체 저온강 0.5Ni, 2.5Ni, 3Ni, 3.5Ni 등, 9Ni, 5Ni강과 같은 마르텐시폼 저온강, 1Cr18Ni9Ti와 같은 고합금 오스테나이트계 저온강 20Mn23Al 등.

저온강에서 합금 원소의 영향은 주로 강의 저온 인성에 미치는 영향을 나타냅니다.

C

탄소 함량이 증가함에 따라 강의 취성 전이 온도가 빠르게 증가하고 용접 특성이 감소하므로 저온 강의 탄소 함량은 0.2% 미만으로 제한됩니다.

Mn

망간은 강철의 저온 인성을 분명히 향상시킬 수 있습니다. 망간은 주로 철강에 고용체 형태로 존재하며 고용체 강화 역할을 한다. 또한 망간은 오스테나이트 영역을 확대하고 변태온도를 낮추는 원소이다(A1, A3). 미세하고 연성인 페라이트 및 펄라이트 입자를 쉽게 얻을 수 있어 최대 충격 에너지를 증가시키고 취성 전이 온도를 크게 낮출 수 있습니다. 일반적으로 Mn/C 비는 3이어야 하며, 이는 강의 취성전이온도를 감소시킬 뿐만 아니라 Mn 함량 증가에 따른 탄소 함량 감소로 인한 기계적 물성 저하를 보상할 수 있다.

Ni

니켈은 취성 전이 경향을 완화하고 취성 전이 온도를 크게 낮출 수 있습니다. 강철의 저온 인성 향상에 대한 니켈의 효과는 망간의 5배, 즉 니켈 함량이 10% 증가함에 따라 취성 전이 온도가 1℃ 감소합니다. 이것은 주로 고용체 및 보강재에 의해 흡수된 탄소가 있는 니켈 때문이며, 니켈도 탄소 함량을 줄이고 상전이 온도(A1 및 A2)를 낮추기 위해 공석 강철 공석 지점의 왼쪽 지점으로 이동합니다. 탄소강과 동일한 탄소 함량으로 페라이트 수 감소 및 정제, 펄라이트 개체수(펄라이트의 탄소 함량도 탄소강보다 낮음). 실험 결과에 따르면 니켈이 저온에서 인성을 증가시키는 주된 이유는 니켈 함유 강이 저온에서 이동 전위가 더 많고 크로스 슬립이 더 쉽기 때문입니다. 예를 들어, 중합금 저탄소 마르텐시폼 저온강 9Ni 스틸, 높은 저온 인성을 가지며 -196℃에 사용할 수 있습니다. 5Ni강을 기반으로 개발된 9Ni강은 -162~-196℃에서 저온인성이 우수합니다.

P, S, Sn, Pb Sb

인, 황, 비소, 주석, 납, 안티몬: 이러한 원소는 강철의 저온 인성에 도움이 되지 않습니다.

그들은 결정립계에서 분리되어 결정립계의 표면에너지와 저항을 감소시키고 취성균열을 결정립계에서 시작하여 파단이 완료될 때까지 결정립계를 따라 확장되게 한다.

인은 강철의 강도를 향상시킬 수 있지만 특히 저온에서 강철의 취성을 증가시킵니다. 취성 전이 온도는 분명히 증가하므로 그 함량을 엄격히 제한해야 합니다.

오, 에이치, 엔

이러한 요소는 강철의 취성 전이 온도를 증가시킵니다. 탈산 규소 및 알루미늄 킬드강은 저온에서 인성을 향상시킬 수 있지만 규소는 강의 취성 전이 온도를 증가시키기 때문에 알루미늄 킬드강은 규소 킬드강보다 취성 전이 온도가 낮습니다.

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