Zemas temperatūras tērauds ir tērauds, ko parasti lieto zem {{0}} grādiem. Pamatojoties uz kristāla struktūru, zemas temperatūras tēraudus parasti var iedalīt ferīta zemas temperatūras tēraudos un austenīta zemas temperatūras tēraudos. Ferīta zemas temperatūras tēraudiem parasti ir ievērojama izturība, tas ir, trausla pārejas temperatūra. Kad temperatūra pazeminās līdz noteiktai kritiskajai vērtībai (vai diapazonam), stingrība pēkšņi samazināsies. 0,2% oglekļa tērauda trieciena vērtības konversijas temperatūra ir aptuveni -20 grādi. Tāpēc ferīta tēraudus nedrīkst izmantot zem to pārejas temperatūras. Leģējošu elementu, piemēram, Mn un Ni, pievienošana var samazināt intersticiālus piemaisījumus, rafinēt graudus, kontrolēt otrās fāzes izmēru, formu un sadalījumu, tādējādi samazinot ferīta tērauda stingrības-trausluma pārejas temperatūru. Leģējošie elementi zemas temperatūras tēraudā galvenokārt ietekmē tērauda stingrību zemā temperatūrā. Šodien mēs jums sniegsim detalizētu ievadu:
C
Tērauda trauslā pārejas temperatūra strauji palielinās, palielinoties oglekļa saturam, bet metināšanas veiktspēja samazinās. Tāpēc oglekļa saturs zemas temperatūras tēraudā jāierobežo līdz aptuveni 0,2%.
mangāns
Mangāns var ievērojami uzlabot zemas temperatūras tērauda stingrību. Mangāns galvenokārt pastāv cieta šķīduma veidā, un tam ir cietā šķīduma stiprināšanas funkcija. Turklāt mangāns ir elements, kas paplašina austenīta zonu un samazina fāzes transformācijas temperatūru (A1 un A3), veidojot smalkus un kaļamus ferīta un perlīta graudus, tādējādi palielinot maksimālo trieciena enerģiju un samazinot trauslās pārejas temperatūru. Tāpēc mangāna un oglekļa attiecībai jābūt vismaz 3, kas ne tikai samazina tērauda trauslo pārejas temperatūru, bet arī kompensē mehāniskās īpašības, ko rada samazinātais oglekļa saturs palielinātā mangāna satura dēļ.
Ni
Niķelis var samazināt tērauda trausluma pārejas tendenci un temperatūru. Tērauda zemas temperatūras stingrība palielinās 5 reizes nekā niķeļa-mangāna izturība, savukārt trauslā pārejas temperatūra samazinās par aptuveni 10 grādiem par katru 1% niķeļa satura pieaugumu. Tas ir galvenokārt tāpēc, ka niķelis nereaģē ar oglekli un izšķīst cietā šķīdumā, lai stiprinātu.
Niķelis arī liek tērauda eitektiskajam punktam pārvietoties uz apakšējo kreiso stūri, samazinot oglekļa saturu un fāzes pārejas temperatūru eitektiskajā punktā (A1 un A2). Salīdzinot ar oglekļa tēraudu ar tādu pašu oglekļa saturu, ferīta daudzums tiek samazināts un attīrīts, kā arī tiek palielināts perlīta daudzums (senākajam oglekļa tēraudam ir mazāks oglekļa saturs nekā oglekļa tēraudam). Eksperimentu rezultāti liecina, ka galvenais iemesls niķeļa izturības uzlabošanai zemās temperatūrās ir tas, ka niķeļa tēraudā zemās temperatūrās ir daudz kustīgu dislokāciju, un tām ir tendence uz šķērsslīdēšanu.
P,S,Ti,AS,SB,PB
Tādi elementi kā fosfors, sērs, arsēns, alva, svins un antimons nelabvēlīgi ietekmē zemas temperatūras tēraudu izturību. Tie rada segregāciju tēraudā un samazina starpgranulāro pretestību, kā rezultātā veidojas trauslas plaisas, kas rodas graudu robežās un stiepjas gar tām līdz pilnīgam lūzumam. Fosfors var palielināt tērauda stiprību, bet tas arī palielina trauslumu, īpaši zemas temperatūras trauslumu, un ievērojami palielina trausluma pārejas temperatūru. Tāpēc to saturam jābūt stingri ierobežotam.
H,O,N
Šie elementi paaugstinās tērauda trauslo pārejas temperatūru. Tērauda zemas temperatūras stingrību var uzlabot, izmantojot silīciju un alumīniju, lai deoksidētu un iznīcinātu tēraudu, bet silīcijs paaugstinās tērauda trauslo pārejas temperatūru, tāpēc ar alumīniju apstrādāts tērauds var iegūt zemāku trauslo pārejas temperatūru nekā ar silīciju iznīcinošs tērauds.
