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低温钢及其在深冷设备中的应用

【摘要】:低温钢是指在77~263K下使用仍具有良好韧性而不会发生冷脆现象的钢。能在-196℃以下使用的钢,称为超低温钢或深冷钢。表4-26列出了低温钢的类别和常用钢的牌号及性能。在石油气深冷分离设备中,绝大部分低温钢的最低使用温度为-110℃,个别设备中达-150℃,可分别采用低合金钢、3%~6%镍钢或9%镍钢。工作温度为-253℃的液氢生产、贮运设备,工作温度为-269℃的液氦设备,均应采用组织结构稳定的奥氏体低温钢。

低温钢是指在77(-196℃)~263K(-10℃)下使用仍具有良好韧性而不会发生冷脆现象的钢。能在-196℃以下使用的钢,称为超低温钢或深冷钢。低温钢应具有以下主要性能:①韧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形性;⑤某些特殊用途还要求极低的磁导率、冷收缩率等。低温钢按晶体点阵类型一般可分为体心立方的铁素体低温钢和面心立方的奥氏体低温钢两大类。表4-26列出了低温钢的类别和常用钢的牌号及性能。

在石油气深冷分离设备中,绝大部分低温钢的最低使用温度为-110℃,个别设备中达-150℃,可分别采用低合金钢、3%~6%镍钢或9%镍钢。空气分离设备的最低工作温度达-196℃,一般采用9%镍钢或奥氏体低温钢。工作温度为-253℃的液氢生产、贮运设备,工作温度为-269℃的液氦设备,均应采用组织结构稳定的奥氏体低温钢。而某些特殊设备如超导磁体或超导电机,宜采用在工作温度以下除有稳定的奥氏体组织外,还要能保持极低磁导率的钢种。一些具有较高低温韧性的铁镍基和镍基高温合金如A-286、Inconel718、InconelX-750等也常用于需要高强度的低温设备上。

4-26 低温钢的类别和常用钢的牌号及性能

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①所列钢牌号后的字母“DG”分别是“低温”“管道”汉语拼音的首字母,参见GB/T 18984—2003《低温管道用无缝钢管》。