低合金耐低温钢

在0℃～10℃以下使用的钢，称为低温钢，从学科角度划分，将低温钢分为铁素体低温钢和奥氏体低温钢，或分为一般低温用钢和超低温用钢。低合金耐低温钢属于铁素体低温钢。

对于低温条件下使用的低合金耐低温钢，必须满足下列几个基本要求：

(1)组织稳定，不发生组织变化；

(2)良好的焊接性和加工性；

(3)工作温度要高于钢的韧一脆性转变温度；

(4)对于某些特殊的工作条件，还要求恒弹性、恒膨胀和恒磁导率等。

一般碳素钢的安全使用温度在—45℃以上，纯净度较高的铝镇静钢的韧一脆性转变温度在—60～—55℃，所以这类钢仅用于环境温度不低于—40℃的钢结构，在石油化工领域用于制造液化乙烷(—10℃)和液化丙烷(—45℃)的设备。

低合金钢的韧一脆转变温度在—80～—40℃之间，不推荐作为低温结构用材。但有一类低合金钢，自20世纪60年代后由我国自行研制，常用来做中、低压容器和储罐，已取得了很好的经验。例如：

(1)09Mn2V钢，适用于—70℃；

(2)09MnTiCuRE钢，适用于—70℃；

(3)06MnNb钢，适用于—90℃；

(4)06A1NbCuN钢，适用于—120℃。

另一类含镍低合金钢，国内外成功用于低温容器的制造，如：

(1)2.5%Ni钢，正火状态，用于液化丙烯(—47.7℃)设备；

(2)3.5%Ni钢，正火状态，用于液化乙烷(—88.3℃)设备；

调质状态，用于液化乙烯(—104℃)设备；

(3)5.0%Ni钢，调质状态，用于液化乙烯(—104℃)设备；

(4)9.0%Ni钢，调质状态，用于液化天然气(—162℃)和液氮(—196℃)设备。

钢铁材料，尤其是铁素体低温钢，温度降至某个临界点或某个区域，就会出现韧性的明显或突然的降低，因此这类钢不宜在这个转变区间、更不能在此温度下使用，这个温度称之为钢的韧一脆性转变温度，由夏氏V型缺口冲击试验或缺口落锤试验来判定。无限航区船舶用钢常以零塑性转变温度(NOT)为判据，而油气输送管线钢通常以剪切面积85%的FATT作为韧一脆性转变的界线，压力容器用钢使用的是以50%FATT(Trs)为判据。