Matalan lämpötilan teräs on terästä, jota käytetään yleensä alle {{0}} asteen. Kiderakenteen perusteella matalalämpöiset teräkset voidaan yleensä jakaa matalalämpöisiin ferriittiteräksiin ja austeniittisiksi matalalämpöteräksiksi. Ferriittisillä matalan lämpötilan teräksillä on yleensä merkittävä sitkeys eli hauras siirtymälämpötila. Kun lämpötila laskee tiettyyn kriittiseen arvoon (tai alueeseen), sitkeys laskee yhtäkkiä. 0,2 % hiiliteräksen vaikutusarvon muunnoslämpötila on noin -20 astetta. Siksi ferriittisiä teräksiä ei tule käyttää niiden siirtymälämpötilan alapuolella. Seoselementtien, kuten Mn:n ja Ni:n, lisääminen voi vähentää välien epäpuhtauksia, jalostaa rakeita, hallita toisen faasin kokoa, muotoa ja jakautumista, mikä vähentää ferriittisen teräksen sitkeys-haurauden siirtymälämpötilaa. Matalan lämpötilan teräksen seosaineet vaikuttavat pääasiassa teräksen sitkeyteen matalassa lämpötilassa. Tänään annamme sinulle yksityiskohtaisen esittelyn:
C
Teräksen hauras siirtymälämpötila nousee nopeasti hiilipitoisuuden kasvaessa, mutta hitsausteho heikkenee. Siksi matalan lämpötilan teräksen hiilipitoisuus tulisi rajoittaa noin 0,2 prosenttiin.
mangaani
Mangaani voi parantaa merkittävästi matalan lämpötilan teräksen sitkeyttä. Mangaania esiintyy pääasiassa kiinteän liuoksen muodossa, ja sen tehtävänä on kiinteän liuoksen vahvistaminen. Lisäksi mangaani on alkuaine, joka laajentaa austeniittivyöhykettä ja alentaa faasimuutoslämpötilaa (A1 ja A3) tuottamaan hienoja ja sitkeitä ferriitti- ja perliittirakeita, mikä lisää maksimiiskuenergiaa ja alentaa hauraita siirtymälämpötilaa. Siksi mangaani-hiili-suhteen tulisi olla vähintään 3, mikä ei ainoastaan vähennä teräksen haurautta siirtymälämpötilaa, vaan myös kompensoi lisääntyneestä mangaanipitoisuudesta johtuen alentuneen hiilipitoisuuden aiheuttamia mekaanisia ominaisuuksia.
Ni
Nikkeli voi vähentää teräksen haurautta siirtymistä ja lämpötilaa. Teräksen sitkeys matalassa lämpötilassa kasvaa 5 kertaa nikkeli-mangaanin sitkeyteen verrattuna, kun taas hauras siirtymälämpötila laskee noin 10 astetta jokaista 1 %:n nikkelipitoisuuden lisäystä kohti. Tämä johtuu pääasiassa siitä, että nikkeli ei reagoi hiilen kanssa ja liukenee kiinteään liuokseen vahvistusta varten.
Nikkeli saa myös teräksen eutektisen pisteen siirtymään vasempaan alakulmaan, mikä vähentää eutektisen pisteen (A1 ja A2) hiilipitoisuutta ja faasimuutoslämpötilaa. Verrattuna hiiliteräkseen, jolla on sama hiilipitoisuus, ferriitin määrää vähennetään ja jalostetaan ja perliitin määrä lisääntyy (varhaisimman hiiliteräksen hiilipitoisuus on pienempi kuin hiiliteräksessä). Kokeelliset tulokset osoittavat, että tärkein syy nikkelin sitkeyden parantamiseen matalissa lämpötiloissa on se, että nikkeliteräksessä on alhaisissa lämpötiloissa monia liikkuvia sijoiltaan ja ne ovat alttiita poikkiliukumiselle.
P,S,Ti,AS,SB,PB
Alkuaineet, kuten fosfori, rikki, arseeni, tina, lyijy ja antimoni, vaikuttavat haitallisesti matalan lämpötilan terästen sitkeyteen. Ne aiheuttavat segregaatiota teräksessä ja vähentävät rakeiden välistä vastusta, mikä johtaa hauraisiin halkeamiin, jotka alkavat raerajoilta ja ulottuvat niitä pitkin täydellisiin murtumiin. Fosfori voi lisätä teräksen lujuutta, mutta se lisää myös haurautta, erityisesti matalan lämpötilan haurautta, ja lisää merkittävästi haurautta siirtymälämpötilaa. Siksi niiden sisältöä tulisi rajoittaa tiukasti.
H,O,N
Nämä elementit lisäävät teräksen haurautta siirtymälämpötilaa. Teräksen matalien lämpötilojen sitkeyttä voidaan parantaa käyttämällä piitä ja alumiinia teräksen hapenpoistoon ja tappamiseen, mutta pii lisää teräksen haurautta siirtymälämpötilaa, joten alumiinilla tapettu teräs voi saada alhaisemman hauraan siirtymälämpötilan kuin piitapattu teräs.
