Презентация, доклад на тему Хладостойкие материалы

–269 °С (273–4 К). Воздействию низких температур подвергаются все термически незащищенные элементы стальных металлоконструк­ций и обшивки подвижного состава, строительные конструкции, автомобили, вагоны в северных районах страны, охлаждаемые до температур климатического холода (–80 °С), специальное оборудование и пр.  

и ГЦК структурой, алюми­ний и его сплавы (АМц, АМг, АМг5 и др.), титан и его сплавы (ВТ1, ВТ5, ОТ4 и др.), некоторые пластмассы (фторопласт-4, полиамиды, по­ристые полистирол и полиуретан). Среднеуглеродистые улучшаемые, а также мартенситно-стареющие стали используют ограниченно, когда к отдельным деталям холодильного оборудования предъявляются требова­ния повышенной прочности и твердости.

климатического холода. Температурная граница их применения ограничивается порогом хладноломкости, который в зависимости от металлургического качества стали и ее структуры изменяется от 0 до  –60 °С. Эффективными мерами снижения порога хладноломкости и повышения надежности работы являются уменьшение содержания угле­рода, создание мелкозернистой структуры (размер зерен 10–20 мкм), понижение содержания вредных примесей и их нейтрализация добавками редкоземельных металлов, а также ванадия, ниобия, титана, легирование никелем и применение термического улучшения.

повышается порог хладно­ломкости и ухудшается свариваемость стали.

Стали обыкновенного качества – спокойные, полуспо­койные и кипящие – применяют для разнообразных изделий, включая сосуды, работающие под давлением. Минимальная рабочая температура этих сталей без специальной обработки для низкотемпературной службы ограничивается –20 °С (см. табл. 4.1), а у кипящих сталей находится в пределах от 0 до –10 °С, так как у них порог хладноломкости на 10–20 °С выше, чем у таких же спокойных сталей.

долговечности отливок. Качество литого металла по сравнению с прокатом или поковка­ми ниже из-за ликвации, более крупного зерна, а также разнозернистости в различных частях отливки, наличия пор и раковин. При отрицательных температурах вредное влияние этих факторов усиливается.

–196 °С Переход аустенита в мартенсит при низких температурах нежелателен: возникают напряжения, появляется склонность к хрупкому разрушению. Стабильность аустенита обеспечи­вают повышением содержания аустенитообразующих элементов (Ni, N, Мn) свыше 15 %. Недостаток аустенитных сталей – низкий предел те­кучести. Наряду с 12Х18Н10Т применяют более прочные хромомарганцевые стали (03Х13АГ19) и специальные дисперсионно-твердеющие стали (10Х11Н23ТЗМР, 10Х11Н20ТЗР).

–253...–269 °С. При охлаждении σВ у них повышается на 35–60 % (σ0,2 – на 15–25 %, а ударная вязкость монотонно уменьшается до 0,2–0,5 МДж/м2. Вязкость разрушения Klc практи­чески не уменьшается, а значит, алюминиевые сплавы при охлаждении менее чувствительны к надрезам, чем при 25 °С. Из-за большого тепло­вого расширения (значительной теплопроводности) алюминия при жест­ком закреплении элементов конструкций в них неизбежны значительные термические напряжения. Для их уменьшения применяют компенсато­ры деформации или отдельные части конструкции (например, горловины криостатов) изготовляют из материалов с меньшей теплопроводностью, например из аустенитных сталей или пластмасс. При низких температурах (от –253 до –269 °С) чаще всего исполь­зуют алюминий и термически неупрочняемые свариваемые сплавы АМц, АМг2, АМг5. Для несвариваемых изделий, работающих при температу­рах до –253 °С, применяют термически упрочняемые сплавы Д16, АК6, АК8, а также литейные сплавы.

°С и из-за большой удельной прочности исполь­зуются в космической технике. Широко применяют технически чистый титан и его однофазные сплавы ВТ5-1, ОТ4. Они пластичны, легко сва­риваются и после сварки не требуется термическая обработка соединений. Более прочные, но менее пластичные сплавы ВТЗ-1 и ВТ6 с двухфазной (α+β)-структурой применяют при температурах до –196 °С. Эти сплавы свариваются хуже, чем однофазные, и для их сварных соединений необхо­дим отжиг.

разрушения у них при охлаждении повышается.  Их применяют для трубных конструкций, крепежных деталей, сварных кор­пусов, работающих при температурах до –269 °С. Из-за более высокой стоимости по сравнению с алюминием медь и ее сплавы все больше заме­няют сплавами алюминия.

вязкость по сравнению с металлами. Их используют для изготовления тепловой изоляции, а также отдельных деталей и элемен­тов конструкций. Для тепловой изоляции применяют вспененные поли­стирол или полиуретан, отличающиеся особенно низкой теплопроводно­стью (λ = 0,3...0,05 Вт/(м°С)). Для деталей и элементов конструкций используют пластмассы, наполненные стеклянным волокном (полиами­ды, поликарбонаты), а для подвижных уплотнений – фторопласт-4 (до –269 °С) и резины (до –70 °С).