저온 강재는 일반적으로 0℃ 이하에서 적용되는 강재를 말합니다. 결정 격자 유형에 따라 다릅니다, 저온 강철 는 일반적으로 페라이트 저온 강철 및 오스테나이트 저온강. 페라이트 저온 강철은 일반적으로 명백한 인성, 즉 취성 전이 온도를 가지고 있습니다. 온도가 특정 임계값(또는 범위)으로 떨어지면 인성이 갑자기 감소합니다. 탄소 함량이 0.2%인 탄소강의 충격 값 변환 온도는 약 -20℃입니다. 따라서 페라이트강은 전이 온도 이하에서 사용해서는 안 됩니다. Mn, Ni 및 기타 합금 원소를 첨가하면 간질 불순물을 줄이고, 입자를 정제하고, 2상의 크기, 모양 및 분포 등을 제어하여 페라이트 강의 연성-취성 전이 온도를 낮출 수 있습니다. 저온 강철의 합금 원소는 주로 강철의 저온 인성에 영향을 미칩니다. 오늘은 이에 대해 구체적으로 소개해드리겠습니다:

C

강철의 취성 전이 온도는 탄소 함량이 증가함에 따라 급격히 증가하지만 용접 특성은 감소합니다. 따라서 저온 강재의 탄소 함량은 0.2% 이하로 제한해야 합니다.

Mn

망간은 저온에서 강철의 인성을 분명히 향상시킬 수 있습니다. 망간은 주로 고용체 형태로 철강에 존재하며 고용체 강화 기능을 가지고 있습니다. 또한 망간은 오스테나이트 영역을 확장하고 상전이 온도(A1 및 A3)를 낮추어 미세하고 연성 페라이트 및 펄라이트 입자를 생성하여 최대 충격 에너지를 증가시키고 취성 전이 온도를 낮추는 원소입니다. 따라서 망간-탄소 비율은 3 이상이어야 강철의 취성 전이 온도를 낮출 뿐만 아니라 망간 함량 증가로 인한 탄소 함량 감소로 인한 기계적 특성 저하를 보완할 수 있습니다.

Ni

니켈은 강철의 취성 전이 경향과 온도를 늦출 수 있습니다. 니켈에 의해 증가된 강철의 저온 인성은 망간의 5배이며, 니켈 함량이 1% 증가할 때마다 취성 전이 온도가 약 10℃ 감소했는데, 이는 주로 니켈이 탄소와 반응하지 않고 모두 고용액에 용해되어 강화되었기 때문입니다.

니켈은 또한 강철의 공융점을 왼쪽 아래로 이동시켜 공융점의 탄소 함량과 상전이 온도(A1 및 A2)를 감소시킵니다. 탄소 함량이 동일한 탄소강에 비해 페라이트의 양은 감소 및 정제되고 펄라이트의 양은 증가합니다(펄라이트는 탄소강보다 탄소 함량이 낮습니다). 실험 결과에 따르면 저온에서 니켈의 인성을 향상시키는 주된 이유는 저온에서 니켈 강철에 많은 이동 전위가 있고 교차 슬립이 수행되기 쉽기 때문입니다.

P,S,Ti, As,Sb, Pb

인, 황, 비소, 주석, 납, 안티몬 및 기타 원소는 저온에서 강철의 인성에 악영향을 미칩니다. 이들은 강철에 분리를 일으키고 입자 경계 저항을 감소시켜 입자 경계에서 취성 균열이 발생하고 입자 경계를 따라 완전히 파단될 때까지 확장됩니다. 인은 강철의 강도를 향상시킬 수 있지만 취성, 특히 저온 취성을 증가시키고 취성 전이 온도를 분명히 증가시킬 수 있습니다. 따라서 그 함량을 엄격하게 제한해야 합니다.

H, O, N

이러한 요소는 강철의 취성 전이 온도를 증가시킵니다. 강철의 저온 인성은 실리콘 및 알루미늄 탈산 소강을 사용하여 향상시킬 수 있지만 실리콘은 강철의 취성 전이 온도를 증가시키므로 알루미늄 소강은 실리콘 소강보다 낮은 취성 전이 온도를 얻을 수 있습니다.