1. Kāds ir galvenais iemesls?
Tēraudam ir korpusa{0}}centrēta kubiskā kristāla struktūra. Šajā struktūrā dislokāciju spēja pārvietoties starp atomiem ievērojami samazinās, pazeminoties temperatūrai.
Kad temperatūra nokrītas zem noteiktas kritiskās vērtības (ko sauc par kaļamā-trausluma pārejas temperatūru), materiāls pāriet no kaļamā lūzuma (ko pavada ievērojama plastiskā deformācija) uz trauslu lūzumu (pēkšņu lūzumu gandrīz bez plastiskas deformācijas).
2.Kādas ir aukstās velmēšanas procesa pastiprinošās sekas?
Darba sacietēšana: Aukstā velmēšana ir plastiskas deformācijas process istabas temperatūrā, kas izraisa graudu deformāciju un palielina dislokācijas blīvumu, tādējādi uzlabojot materiāla izturību un cietību, bet samazinot plastiskumu un stingrību. Šis raksturīgais zemās plastiskuma stāvoklis zemās temperatūrās vēl vairāk pasliktinās.
Iekšējais spriegums: aukstās velmēšanas process materiālā atstāj ievērojamu iekšējo spriegumu, kas var veicināt plaisu rašanos un izplatīšanos zemā temperatūrā.
3.Kādi ir galvenie ietekmējošie faktori?
Ķīmiskais sastāvs:
Oglekļa saturs: lielāks oglekļa saturs parasti izraisa augstāku kaļamā-trausluma pārejas temperatūru un izteiktāku trauslumu zemā-temperatūrā.
Piemaisījumu elementi: piemaisījumu elementi, piemēram, fosfors, sērs un slāpeklis, ievērojami palielina tērauda aukstuma trausluma tendenci.
Leģējošie elementi: pievienojot tādus elementus kā niķelis un mangāns, var uzlabot graudu izmēru, pazemināt kaļamās -trauslās pārejas temperatūru un uzlabot stingrību zemā- temperatūrā.
Mikrostruktūra:
Graudu izmērs: smalki graudi var uzlabot stingrību un pazemināt kaļamās{0}}trauslās pārejas temperatūru. Rekristalizācijas atkausēšana pēc aukstās velmēšanas var vēl vairāk uzlabot stingrību.
Mikrostruktūras veids: ferīta tēraudiem ir izteiktāks trauslums zemā-temperatūras apstākļos, savukārt austenīta nerūsējošais tērauds (piemēram, 304) to kubiskās struktūras, kas ir vērsta uz virsmas, -centrā, parasti saglabā labu stingrību zemā temperatūrā.
Apkalpošanas temperatūra: jo zemāka temperatūra, jo spēcīgāka ir izturības samazināšanās. Dažādām tērauda kategorijām ir noteikta minimālā darba temperatūra.
4. Kādi ir daži pretpasākumi inženierijas lietojumos?
Materiāla izvēle: zemas{0}}temperatūras vidē (piemēram, āra konstrukcijās aukstos reģionos, kriogēnās spiediena tvertnēs un transportēšanas iekārtās) ir jāizvēlas kriogēnais tērauds.
Piemēram, Q345D/E (atbilst vecajai šķirai 16MnDR) ir zema-leģēta augstas-izturības tērauds. "D" un "E" pakāpes apzīmējumā apzīmē triecienizturības prasības attiecīgi -20 grādiem un -40 grādiem.
Kriogēnām vidēm (piemēram, sašķidrinātās dabasgāzes iekārtām) ir nepieciešams austenīta nerūsējošais tērauds vai niķeļa sakausējumi.
Termiskā apstrāde: auksti velmēta tērauda{0}}rūdīšana var novērst sacietēšanu un atjaunot plastiskumu un stingrību.
Dizains un ražošana: izvairieties no asiem iegriezumiem un spriedzes koncentrācijas, stingri kontrolējiet metināšanas procesus (lai novērstu karstuma{0}}ietekmētās zonas trauslumu) un veiciet zemas-temperatūras triecientestus, lai nodrošinātu drošību.
5. Cik izturīga ir auksti{1}}velmēta spole zemā{2}}temperatūras vidē?
Apstrādes īpašību dēļ auksti velmētām -velmētām spolēm pēc būtības ir zemāka stingrība nekā karsti-velmētām vai atkvēlinātām spolēm. Šis stingrības samazinājums (palielināts trauslums) ir vēl izteiktāks zemā temperatūrā. Tāpēc, izmantojot auksti velmētu tēraudu-zemas-temperatūras apstākļos, materiālu izvēli nevajadzētu balstīt tikai uz tā veiktspēju istabas-temperatūras apstākļos. Pilnībā jāņem vērā tā kaļamā-trauslā pārejas temperatūra un jāizvēlas materiāli, kas atbilst atbilstošajiem zemās-temperatūras izturības standartiem. Lai uzlabotu veiktspēju, var būt nepieciešama termiskā apstrāde. Praktiski ir stingri jāievēro attiecīgo nozares standartu un specifikāciju prasības par materiālu zemas temperatūras trieciena enerģiju (piemēram, GB/T 150 "Pressure Vessels", EN 10028 utt.).