Марочник сталей и сплавов

Низкие температуры широко применяют в промышленности, ракетной и космической технике, в быту. Температуры ниже точки кипения кислорода -183°С называют криогенными. Для работы при этих температурах необходимы специальные криогенные стали и сплавы.

Криогенные стали должны обладать достаточной прочностью при нормальной температуре в сочетании с высоким сопротивлением хрупкому разрушению при низких температурах. К этим сталям нередко предъявляют требование высокой коррозионной стойкости. В качестве криогенных применяют низкоуглеродистые никелевые стали и стали аустенитного класса, несклонные к хладноломкости. Для сварных конструкций, работающих при температуре до -196°С, используют стали с 6-7% и 8,5..9,5% никеля, обладающие низким порогом хладноломкости.

Стали применяют после двойной нормализации при 900 и 790°С и отпуска при 560°С или после закалки в воде при 810..830°С и отпуска при 600°С. После такой обработки предел текучести при нормальной температуре составляет 400..450МПа, а при -196°С – 680..820МПа.

Сопротивление удару при температуре -196°С КСU = 1,0..1,3 МДж/м².

Из этих сталей изготовляют цилиндрические или сферические резервуары для хранения и транспортирования сжиженных газов при температуре не ниже -196°С. Все технологические операции, в том числе и сварку, по изготовлению изделий выполняют на листах, прошедших термическую обработку.

Подавляющую часть разнообразных машин и аппаратов криогенной техники изготовляют из аустенитных сталей, не склонных к хрупкому разрушению.

Аустенитные криогенные стали делят на три группы:

• Хромоникелевые аустенитные стали - получили наибольшее применение. Из них изготовляют крупногабаритные газораспределительные установки большой мощности для получения сжиженных газов, транспортные емкости и хранилища сжиженных газов. Они хорошо свариваются и обладают большим запасом вязкости при криогенных температурах. Высокий запас пластичности позволяет использовать эти стали после холодной пластической деформации с целью повышения прочности. Аустенит хромоникелевых сталей не стабилен и под влиянием пластической деформации возможно частичное мартенситное превращение.
• Сложнолегированные аустенитные стали повышенной прочности применяют для штампосварных изделий и толстостенных крупногабаритных емкостей, работающих при температуре до -253°С.
• Аустенитные стали на хромомарганцевой основе как заменители более дорогих хромоникелевых аустенитных сталей. Следует иметь в виду, что пластическая деформация хромомарганцевых сталей может вызвать частичное мартенситное превращение, что снижает сопротивление хрупкому разрушению. Эти стали рекомендуются для изготовления сварных конструкций, работающих при температурах от +20 до -196°С и -253°С. Аустенитные стали используют после закалки в воде при 1000..1050°С. При нормальной температуре предел текучести аустенитных сталей не превышает 400..450МПа.