低溫(wen)鋼(gang)(Steels for Low Temperature Service)是指適宜(yi)在(zai)0℃以(yi)下(xia)(xia)應用(yong)的合金鋼(gang)。如果能(neng)在(zai)-196℃以(yi)下(xia)(xia)使(shi)用(yong)的鋼(gang),稱為深(shen)冷(leng)鋼(gang)或(huo)超低溫(wen)鋼(gang)。
一些不銹(xiu)鋼不僅具有耐酸特性兼有耐熱鋼特性,同時也還具有低溫鋼的特性。所以不銹耐酸鋼、耐熱鋼(gang)和低(di)溫(wen)鋼在使用范圍上常常會有相互交叉的情況,也就是既可用作為不銹耐酸鋼,也可作為耐熱鋼使用,還可以作為低溫鋼。
低溫下使用的不銹鋼(gang)除了應具有滿意的抗拉強度和(he)屈服強度外,還必須(xu)具有良好的低溫性能(neng)。
通常(chang)在高(gao)溫(wen)下(xia),構(gou)件金屬(shu)不(bu)會在沒(mei)有延伸、凹(ao)下(xia)、凸出或其他塑(su)性(xing)失效標志的(de)警告下(xia)發生(sheng)斷裂(lie)。可(ke)是在低溫(wen)時,通常(chang)的(de)塑(su)性(xing)金屬(shu),在沒(mei)有任何事先(xian)的(de)塑(su)性(xing)變形跡象和很低應力情況下(xia),有可(ke)能突然斷裂(lie),這(zhe)種失效被(bei)稱為脆斷。
為了克服(fu)脆(cui)斷的問(wen)題,在結構和(he)設備設計上要(yao)把應力集(ji)中減(jian)少到最小,并根據試驗和(he)使(shi)用經驗來(lai)選用材料。
在不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼系列中,僅有奧氏體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼是(shi)(shi)最(zui)適于低溫環(huan)境下使(shi)用(yong),因為(wei)它(ta)具(ju)有良好的低溫韌性,當(dang)然有些(xie)鋼(如(ru)鐵素(su)體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼)通(tong)過控制C、N含(han)量,使(shi)其脆化(hua)性能在-100~-50℃范圍內得到改善,使(shi)之有可能用(yong)于與低溫環(huan)境。奧氏體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼是(shi)(shi)極為(wei)少見(jian)可適用(yong)于裝載、存儲或輸送液(ye)(ye)化(hua)氣,如(ru)液(ye)(ye)氮、液(ye)(ye)氧、液(ye)(ye)氬和液(ye)(ye)氨(an)等(deng)。這些(xie)液(ye)(ye)化(hua)氣是(shi)(shi)在低溫下氣化(hua),即在低于-101℃時氣化(hua)。
低溫(wen)(wen)鋼(gang)按晶體(ti)(ti)點陣類(lei)(lei)型來分類(lei)(lei),一般可分為體(ti)(ti)心(xin)立方(bcc)晶格(ge)結(jie)構的(de)鐵(tie)素體(ti)(ti)低溫(wen)(wen)鋼(gang)和面心(xin)立方晶格(ge)(fcc)結(jie)構的(de)奧氏(shi)體(ti)(ti)低溫(wen)(wen)鋼(gang)兩大類(lei)(lei)。