Thép Austenitic: Tính chất cơ học ở nhiệt độ đông lạnh
Vì chúng tôi đã thảo luận về nhiệt độ phục vụ tối đa của các loại thép Austenit phổ biến trong Bản tin Kỹ thuật #106, Bây giờ chúng ta sẽ xem xét các tính chất cơ học của thép Austenit bị ảnh hưởng như thế nào bởi nhiệt độ đông lạnh và những loại hợp kim thép không gỉ nào phù hợp nhất cho các ứng dụng nhiệt độ thấp.
Trong Thế chiến II, kinh nghiệm về hiện tượng gãy giòn của tàu thép khiến các kỹ sư phải xem xét kỹ lưỡng những gì xảy ra với kim loại trong thời tiết lạnh. Họ phát hiện ra rằng mặc dù nhiều kim loại có đặc tính "nhiệt độ phòng" tốt, nhưng chúng không nhất thiết duy trì được những đặc tính đó ở nhiệt độ thấp.
Ví dụ, thép không gỉ Ferritic (405, 409, 430), Martensitic (403, 410, 414, 416) và Duplex (329, 2205) có xu hướng trở nên giòn khi nhiệt độ giảm. Gãy xương có thể xảy ra, đôi khi với kết quả thảm khốc. Mặc dù việc kéo căng hoặc phồng lên có thể là dấu hiệu báo trước sự hỏng hóc của nhựa, nhưng các dấu hiệu này không có trong trường hợp của những kim loại này. Do đó, các hợp kim cho dịch vụ nhiệt độ thấp là những hợp kim giữ được các đặc tính thích hợp như năng suất, độ bền kéo và độ dẻo.
Thép không gỉ Austenit như 304 và 316 vẫn giữ được các đặc tính kỹ thuật này ở nhiệt độ lạnh và có thể được phân loại là 'thép đông lạnh.' Chúng thường được sử dụng ở các địa điểm bắc cực và trong việc xử lý và lưu trữ các khí lỏng như nitơ lỏng và heli lỏng. Heli lỏng là vật liệu lạnh nhất được biết đến với nhiệt độ sôi -452 ° F (-269 ° C).
Bảng dưới đây cho thấy các đặc tính cơ học của thép không gỉ ở nhiệt độ thấp. Độ giãn dài là một dấu hiệu cho thấy độ dẻo tốt của chúng. Độ bền kéo và năng suất tăng lên khi nhiệt độ giảm.
Tính chất cơ học của thép không gỉ 304, 321 và 316 ở nhiệt độ đông lạnh
| Hợp kim | Nhiệt độ | Sức mạnh năng suất | Sức căng | Kéo dài trong 2 " | ||||
| ° F | ° C | ksi | MPa | ksi | MPa | % | ||
| 304 | -40 | -40 | 34 | 234 | 155 | 1069 | 47 | |
| -80 | -62 | 34 | 234 | 170 | 1172 | 39 | ||
| -320 | -196 | 39 | 269 | 221 | 1524 | 40 | ||
| -423 | -252 | 50 | 344 | 243 | 1675 | 40 | ||
| 316 | -40 | -40 | 41 | 283 | 104 | 717 | 59 | |
| -80 | -62 | 44 | 303 | 118 | 814 | 57 | ||
| -320 | -196 | 75 | 517 | 185 | 1276 | 59 | ||
| -423 | -252 | 84 | 579 | 210 | 1448 | 52 | ||
| 321 | -40 | -40 | 45 | 310 | 120 | 828 | 55 | |
| -80 | -62 | 50 | 345 | 138 | 952 | 52 | ||
| -320 | -196 | 60 | 414 | 211 | 1455 | 23 | ||
| -423 | -252 | 68 | 469 | 248 | 1710 | 34 | ||
Ghi chú: Khi thiết kế cụm ống kim loại cho dịch vụ đông lạnh, phải cẩn thận để đảm bảo rằng các phụ kiện và bất kỳ vật liệu phụ kiện (bảo vệ / lớp lót) nào cũng phù hợp với nhiệt độ vận hành dự kiến.
Tuyên bố từ chối trách nhiệm: Thông tin được trình bày ở đây đã được tổng hợp từ các nguồn được cho là đáng tin cậy, tôikhông bao gồm Sổ tay chuyên ngành về thép không gỉ của Hiệp hội Vật liệu Hoa Kỳ. Không có đảm bảo nào được ngụ ý hoặc nêu rõ ràng ở đây và dữ liệu đưa ra chỉ nhằm mục đích hướng dẫn.
Tiếng Việt 
English