Hoe beïnvloeden legeringselementen de prestaties van cryogene staalsoorten?

We noemen het gebruikte staal meestal het temperatuurbereik -10 tot -273 ℃ als staal op lage temperatuur of cryogeen staal. Volgens het gehalte aan legeringselementen en de structuur kunnen cryogene staalsoorten worden onderverdeeld in: Aluminium gedood C-Mn-staal zoals 06MnVTi, 06MnVal, 09Mn2Vre, 06MnNb staal, laaggelegeerd ferri-lichaam staal voor lage temperatuur 0.5Ni, 2.5Ni, 3Ni, 3.5Ni, enz., Martensiforme staalsoorten voor lage temperaturen zoals 9Ni, 5Ni staal, hooggelegeerde austenitische staalsoorten voor lage temperaturen zoals 1Cr18Ni9Ti en 20Mn23Al enzovoort.

Het effect van legeringselementen in staal bij lage temperaturen heeft voornamelijk betrekking op het effect op de taaiheid van staal bij lage temperaturen:

C

Met de toename van het koolstofgehalte neemt de brosse overgangstemperatuur van staal snel toe en neemt de laseigenschap af, zodat het koolstofgehalte van staal bij lage temperatuur beperkt is tot minder dan 0.2%.

Mn

Mangaan kan duidelijk de taaiheid van staal bij lage temperaturen verbeteren. Mangaan bestaat voornamelijk in de vorm van een vaste oplossing in staal en speelt de rol van versterking van de vaste oplossing. Daarnaast is mangaan een element dat het austenietgebied vergroot en de transformatietemperatuur verlaagt (A1 en A3). Het is gemakkelijk om fijne en kneedbare ferriet- en perlietkorrels te verkrijgen, die de maximale slagenergie kunnen verhogen en de brosse overgangstemperatuur aanzienlijk kunnen verlagen. Over het algemeen moet de Mn/C-verhouding gelijk zijn aan 3, wat niet alleen de brosse overgangstemperatuur van staal kan verlagen, maar ook de afname van mechanische eigenschappen kan compenseren die wordt veroorzaakt door de afname van het koolstofgehalte als gevolg van de toename van het Mn-gehalte.

Ni

Nikkel kan de neiging tot brosse overgang verlichten en de temperatuur van brosse overgang aanzienlijk verlagen. Het effect van nikkel op het verbeteren van de taaiheid van staal bij lage temperaturen is 5 keer dat van mangaan, dat wil zeggen dat de brosse overgangstemperatuur met 10 afneemt bij een toename van het nikkelgehalte met 1%. Dit komt voornamelijk door nikkel met koolstof, geabsorbeerd door de vaste oplossing en wapening, nikkel maakt ook een beweging naar het linkerpunt van het eutectoïde stalen eutectoïde punt om het koolstofgehalte te verminderen, de faseovergangstemperatuur (A1 en A2) te verlagen, in vergelijking met hetzelfde koolstofgehalte van koolstofstaal, afname van het aantal ferriet en raffinage, perlietpopulaties (het koolstofgehalte van perliet is ook lager dan koolstofstaal). De experimentele resultaten laten zien dat de belangrijkste reden waarom nikkel de taaiheid bij lage temperatuur verhoogt, is dat nikkelhoudend staal meer beweegbare dislocaties heeft bij lage temperatuur en gemakkelijker te kruisen is. Bijvoorbeeld mediumgelegeerd martensiform lage-temperatuurstaal met laag koolstofgehalte; 9Ni-staal, heeft een hoge taaiheid bij lage temperaturen, kan worden gebruikt voor -196 . Het 5Ni-staal ontwikkeld op basis van 9Ni-staal heeft een goede taaiheid bij lage temperaturen bij -162 ~ -196 .

P, S, Sn, Pb Sb

Fosfor, zwavel, arseen, tin, lood, antimoon: deze elementen zijn niet bevorderlijk voor de taaiheid van staal bij lage temperaturen.

Ze scheiden zich af in de korrelgrens, wat de oppervlakte-energie en weerstand van de korrelgrens vermindert, en ervoor zorgt dat de brosse scheur afkomstig is van de korrelgrens en zich langs de korrelgrens uitstrekt totdat de breuk volledig is.

Fosfor kan de sterkte van staal verbeteren, maar het zal de brosheid van staal verhogen, vooral bij lage temperaturen. De brosse overgangstemperatuur is duidelijk verhoogd, dus het gehalte ervan moet strikt worden beperkt.

O, H, N

Deze elementen zullen de brosse overgangstemperatuur van staal verhogen. Gedeoxideerd silicium en met aluminium gedode staalsoorten kunnen de taaiheid bij lage temperaturen verbeteren, maar omdat silicium de brosse overgangstemperatuur van staal verhoogt, hebben aluminium gedode staalsoorten een lagere brosse overgangstemperatuur dan met silicium gedode staal.

0 antwoorden

Laat een reactie achter

Wil je de discussie?
Voel je vrij om bij te dragen!

Laat een reactie achter

Uw e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Verplichte velden zijn gemarkeerd *