低溫鋼(Steels for Low Temperature Service)是指(zhi)適宜在(zai)(zai)0℃以(yi)下應用(yong)的合金鋼。如(ru)果(guo)能在(zai)(zai)-196℃以(yi)下使用(yong)的鋼,稱為深冷(leng)鋼或(huo)超(chao)低溫鋼。
一些不銹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(bu)銹耐酸鋼、耐熱(re)鋼和低(di)溫鋼(gang)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(shi)用的不銹鋼除了應(ying)具(ju)有(you)滿意的抗拉強度(du)和屈服強度(du)外,還必須具(ju)有(you)良好的低溫性(xing)能。
通(tong)常在高溫(wen)下(xia),構件金屬(shu)不(bu)會在沒有(you)(you)延伸、凹(ao)下(xia)、凸出或其他(ta)塑(su)性失效標志的警告下(xia)發生斷(duan)裂。可(ke)(ke)是在低溫(wen)時,通(tong)常的塑(su)性金屬(shu),在沒有(you)(you)任何事先的塑(su)性變形跡象和很低應(ying)力情況下(xia),有(you)(you)可(ke)(ke)能突然(ran)斷(duan)裂,這種失效被稱為脆斷(duan)。
為了克服脆斷(duan)的問題,在結構和(he)設(she)備(bei)設(she)計上要把(ba)應(ying)力集中減少(shao)到最小,并(bing)根據(ju)試驗和(he)使用(yong)經驗來(lai)選(xuan)用(yong)材料。
在(zai)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)系列中,僅有(you)(you)奧(ao)氏(shi)體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)是最適于(yu)(yu)低溫(wen)(wen)(wen)環境下使(shi)用,因為(wei)它具(ju)有(you)(you)良好的低溫(wen)(wen)(wen)韌性,當然(ran)有(you)(you)些鋼(gang)(如鐵素體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang))通過控(kong)制(zhi)C、N含量,使(shi)其脆化(hua)(hua)性能(neng)在(zai)-100~-50℃范圍內得到(dao)改善,使(shi)之(zhi)有(you)(you)可能(neng)用于(yu)(yu)與(yu)低溫(wen)(wen)(wen)環境。奧(ao)氏(shi)體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)是極為(wei)少(shao)見(jian)可適用于(yu)(yu)裝載(zai)、存儲或輸送(song)液(ye)化(hua)(hua)氣,如液(ye)氮、液(ye)氧(yang)、液(ye)氬和液(ye)氨等。這些液(ye)化(hua)(hua)氣是在(zai)低溫(wen)(wen)(wen)下氣化(hua)(hua),即在(zai)低于(yu)(yu)-101℃時氣化(hua)(hua)。
低溫鋼按晶(jing)體點陣類型來分類,一(yi)般(ban)可分為體心立方(fang)(bcc)晶(jing)格(ge)結構的(de)鐵素(su)體低溫鋼和面心立方(fang)晶(jing)格(ge)(fcc)結構的(de)奧氏體低溫鋼兩大類。