Lavtemperaturstål er stål som vanligvis brukes under {{0}} grader. Basert på krystallstrukturen kan lavtemperaturstål generelt deles inn i ferritt-lavtemperaturstål og austenitt-lavtemperaturstål. Ferritiske lavtemperaturstål har generelt betydelig seighet, det vil si sprø overgangstemperatur. Når temperaturen synker til en viss kritisk verdi (eller område), vil seigheten plutselig avta. Slagverdikonverteringstemperaturen for 0,2 % karbonstål er omtrent -20 grader . Ferritisk stål bør derfor ikke brukes under overgangstemperaturen. Tilsetning av legeringselementer som Mn og Ni kan redusere interstitielle urenheter, raffinere korn, kontrollere størrelsen, formen og fordelingen av den andre fasen, og dermed redusere seighet-sprøhet overgangstemperaturen til ferritisk stål. Legeringselementene i lavtemperaturstål påvirker hovedsakelig stålets lavtemperaturseighet. I dag vil vi gi deg en detaljert introduksjon:
C
Den sprø overgangstemperaturen til stål øker raskt med økningen i karboninnholdet, men sveiseytelsen reduseres. Derfor bør karboninnholdet i lavtemperaturstål begrenses til omtrent 0,2 %.
mangan
Mangan kan forbedre seigheten til lavtemperaturstål betydelig. Mangan eksisterer hovedsakelig i form av fast løsning og har funksjonen til å styrke fast løsning. I tillegg er mangan et grunnstoff som utvider austenittsonen og reduserer fasetransformasjonstemperaturen (A1 og A3) for å produsere fine og duktile ferritt- og perlittkorn, og dermed øke den maksimale slagenergien og redusere den sprø overgangstemperaturen. Derfor bør mangan-til-karbon-forholdet være minst 3, noe som ikke bare reduserer den sprø overgangstemperaturen til stålet, men også kompenserer for de mekaniske egenskapene forårsaket av det reduserte karboninnholdet på grunn av det økte manganinnholdet.
Ni
Nikkel kan redusere den sprø overgangstendensen og temperaturen til stål. Lavtemperaturseigheten til stål øker med 5 ganger den for nikkel-mangan, mens den sprø overgangstemperaturen synker med omtrent 10 grader for hver 1% økning i nikkelinnhold. Dette er hovedsakelig fordi nikkel ikke reagerer med karbon og løses opp i fast løsning for styrking.
Nikkel får også det eutektiske punktet til stålet til å bevege seg til nedre venstre hjørne, noe som reduserer karboninnholdet og faseovergangstemperaturen til det eutektiske punktet (A1 og A2). Sammenlignet med karbonstål med samme karboninnhold reduseres og raffineres mengden ferritt, og mengden perlitt økes (det tidligste karbonstålet har lavere karboninnhold enn karbonstål). Eksperimentelle resultater viser at hovedårsaken til å forbedre nikkelseigheten ved lave temperaturer er at det er mange bevegelige dislokasjoner i nikkelstål ved lave temperaturer og de er utsatt for kryssgli.
P,S,Ti,AS,SB,PB
Elementer som fosfor, svovel, arsen, tinn, bly og antimon har negative effekter på seigheten til lavtemperaturstål. De produserer segregering i stålet og reduserer den intergranulære motstanden, noe som resulterer i sprø sprekker som oppstår ved korngrensene og strekker seg langs dem til fullstendige brudd. Fosfor kan øke styrken til stål, men det øker også sprøheten, spesielt lavtemperatur-sprøheten, og øker den sprø overgangstemperaturen betydelig. Så innholdet deres bør være strengt begrenset.
H,O,N
Disse elementene vil øke den sprø overgangstemperaturen til stålet. Stålets lavtemperaturseighet kan forbedres ved å bruke silisium og aluminium for å deoksidere og drepe stål, men silisium vil øke den sprø overgangstemperaturen til stål, slik at aluminium-drept stål kan oppnå en lavere sprø overgangstemperatur enn silisium-drept stål.
