馬氏體低溫用鋼主要是指制造、運(yùn)輸及儲(chǔ)存液化氣體的機(jī)械設(shè)備、超導(dǎo)設(shè)備、核聚變反應(yīng)設(shè)備等所用的超高強(qiáng)度、超低溫材料。這里只涉及常壓下液化溫度在-103℃以下的常用氣體(乙烯:-103℃;天然氣:-165℃;氧:-183℃;空氣:-190℃;氮:-196℃;氫:-253℃;氯:-269℃)及一些液化溫度在-180--80℃之間的碳?xì)浠衔铮ㄈ缂淄?、乙烷)等所用的高合金?xì)晶粒鐵素體鋼。
作為低溫用鋼,應(yīng)具有如下性能:低溫下組織穩(wěn)定,不產(chǎn)生相變,以保持力學(xué)性能及物理性較為穩(wěn)定;有良好的低溫韌性:良好的焊接性和加工性能;有時(shí)還有其他特殊要求,如無磁性等。
9%Ni鋼是低碳馬氏體型低溫用鋼,作為液化天然氣(LNG)及液氨用鋼,已被世界各國普遍采用,其使用溫度可達(dá)-196℃。
9%Ni鋼的化學(xué)成分如表1-14所示
鋼中鎳含量對(duì)韌性有很大影響,隨著鎳含量的提高,脆性轉(zhuǎn)變,溫度不斷下降,而韌性提高。鋼中碳含量增大,其韌性下降,低溫轉(zhuǎn)變溫度升高,焊接性惡化。鋼中硅是重要的脫氧劑,但又容易形成夾雜物而危害韌性。錳可以細(xì)化晶粒,又可提高M(jìn)n/C比,提高韌性,降低低溫轉(zhuǎn)變溫度。氧是降低韌性、提高低溫轉(zhuǎn)變溫度的元素,因此必須控制。磷不僅與氧有類似的作用,即降低韌性,提高脆性轉(zhuǎn)變溫度,而且還惡化焊接性,所以必須嚴(yán)格控制。