El acero de baja temperatura es acero que generalmente se aplica por debajo de {{0}} grados. Según la estructura cristalina, los aceros de baja temperatura generalmente se pueden dividir en aceros de ferrita de baja temperatura y aceros de austenita de baja temperatura. Los aceros ferríticos de baja temperatura generalmente tienen una tenacidad significativa, es decir, una temperatura de transición frágil. Cuando la temperatura desciende a un cierto valor (o rango) crítico, la tenacidad disminuirá repentinamente. La temperatura de conversión del valor de impacto del acero al carbono al 0,2% es de aproximadamente -20 grados. Por tanto, los aceros ferríticos no deben utilizarse por debajo de su temperatura de transición. La adición de elementos de aleación como Mn y Ni puede reducir las impurezas intersticiales, refinar los granos, controlar el tamaño, la forma y la distribución de la segunda fase, reduciendo así la temperatura de transición tenacidad-fragilidad del acero ferrítico. Los elementos de aleación en el acero de baja temperatura afectan principalmente la tenacidad del acero a baja temperatura. Hoy, le daremos una introducción detallada:
C
La temperatura de transición frágil del acero aumenta rápidamente con el aumento del contenido de carbono, pero el rendimiento de la soldadura disminuye. Por lo tanto, el contenido de carbono del acero de baja temperatura debe limitarse a aproximadamente 0.2%.
manganeso
El manganeso puede mejorar significativamente la tenacidad del acero a baja temperatura. El manganeso existe principalmente en forma de solución sólida y tiene la función de fortalecer la solución sólida. Además, el manganeso es un elemento que extiende la zona de austenita y reduce la temperatura de transformación de fases (A1 y A3) para producir granos finos y dúctiles de ferrita y perlita, aumentando así la energía máxima de impacto y reduciendo la temperatura de transición frágil. Por lo tanto, la relación manganeso-carbono debe ser al menos 3, lo que no sólo reduce la temperatura de transición frágil del acero, sino que también compensa las propiedades mecánicas causadas por el contenido reducido de carbono debido al mayor contenido de manganeso.
Ni
El níquel puede reducir la tendencia a la transición frágil y la temperatura del acero. La tenacidad a baja temperatura del acero aumenta 5 veces la del níquel-manganeso, mientras que la temperatura de transición frágil disminuye aproximadamente 10 grados por cada aumento del 1% en el contenido de níquel. Esto se debe principalmente a que el níquel no reacciona con el carbono y se disuelve en una solución sólida para fortalecerlo.
El níquel también hace que la punta eutéctica del acero se mueva hacia la esquina inferior izquierda, reduciendo el contenido de carbono y la temperatura de transición de fase del punto eutéctico (A1 y A2). En comparación con el acero al carbono con el mismo contenido de carbono, la cantidad de ferrita se reduce y se refina y la cantidad de perlita aumenta (el acero al carbono más antiguo tiene un contenido de carbono menor que el acero al carbono). Los resultados experimentales muestran que la razón principal para mejorar la tenacidad del níquel a bajas temperaturas es que hay muchas dislocaciones móviles en el acero al níquel a bajas temperaturas y son propensas al deslizamiento cruzado.
P,S,Ti,AS,SB,PB
Elementos como fósforo, azufre, arsénico, estaño, plomo y antimonio tienen efectos adversos sobre la tenacidad de los aceros de baja temperatura. Producen segregación en el acero y reducen la resistencia intergranular, lo que da como resultado grietas frágiles que se originan en los límites de los granos y se extienden a lo largo de ellos hasta completar las fracturas. El fósforo puede aumentar la resistencia del acero, pero también aumenta la fragilidad, especialmente la fragilidad a baja temperatura, y aumenta significativamente la temperatura de transición frágil. Por tanto, su contenido debería ser estrictamente limitado.
H,O,N
Estos elementos aumentarán la temperatura de transición frágil del acero. La tenacidad del acero a baja temperatura se puede mejorar utilizando silicio y aluminio para desoxidar y matar el acero, pero el silicio aumentará la temperatura de transición frágil del acero, por lo que el acero calmado con aluminio puede obtener una temperatura de transición frágil más baja que el acero muerto con silicio.
