新金属材料
-------超低温合金
应化112
高健 1106040211
泰坦尼克号
一、定义及性能 二、 超低温对材料的特殊要求 三、超低温合金的研究
四、超低温合金的用途
一、定义及性能
定义：
低温合金（steels for low temperature service） 适于在0℃以下应用的合金钢。能在196℃以下使用的，称为深冷钢或超低温钢。
4.超低温合金的用途
1.现广泛用于冰箱 制造\冷库\防水材料 等行业
航天飞机上的液体燃研 院所等的产品性能测试等
超低温冰箱
低温恒温箱
2.铁锰铝新合金钢
铁锰铝新合金钢是将铁镍铬不锈钢中的镍和 铬分别由锰和铝代而制得。 ---添加多量的锰，仍保持面心立方结构
---添加多量的铝可增加奥氏体的强度和耐腐蚀 性
---添加碳和铁也可以增加其强度
特性： ---强度、韧性都十分优异 ---密度小 ---具有良好的加工性 发展趋势： 据认为这是一种在超低温强度、延伸率、乃 冲击值都大的，可能对低温技术发展产生重要 影响的优秀材料
性能：
①韧性－脆性转变温度低于使用温度； ②满足设计要求的强度； ③在使用温度下组织结构稳定； ④良好的焊接性和加工成型性； ⑤某些特殊用途还要求极低的磁导率、冷收缩率 等。
二、 超低温对材料的特殊要求
低温
通常常温以下直至绝对零度的较大温度范围 针对不同的特殊用途，不同低温领域的构 造物，必须利用与之相应的合金材料。 天然气：-163℃ 液 氮：-195.8℃ 液 氢：-253℃ 液 氦：-269℃
沸点
故天然气、 液 氮、液 氢、液氦常 用低合金材 料储存运输
1.防止低温脆性
--铁素体钢呈体心立方结构，
--添加13％的镍，可以使其过渡温度下降至液 氦温度，即在液氦温度以上不会出现低温脆 性。 --另一种方法是采用面心立方结构的金属，例 如铝合金、奥氏体系不锈钢等。
低温下铁素体的组织
几种奥氏体在低 温下的力学性能
2.需要具备低温下的热性能
低温合金膨胀系数尽可能小 低膨胀合金：铁镍合金、钛合金等
3.必须是非磁性合金
超低温技术多在磁场下利用带有磁性的合金， 在构件中就会由于产生电磁力的作用而造成 对磁场的不良影响
三、超低温合金的研究
1.高锰奥氏体钢
高锰奥氏体钢是专门开发的超低温合金。 优点：即使在液氦温度下也具有良好的强度和 延伸率热膨胀系数特别小 缺点：机械加工性不佳，耐冲击性也较差。