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在低温条件下工作不能选用一般的铸钢件,而应怎样选用?

发布时间:2018-06-06
        钢在-40℃以下的低温时,往往出现脆性,即韧性和塑性显著下降。因此,对于在低温条件下工作的铸钢件不能选用一般铸钢,而应选用低温用铸钢。
        低温用铸钢   在工作的低温条件下具有的力学性能,其中   重要的力学性能指标是冲击韧度。因为,在低温下保持足够的韧性是低温机械   运转,不致因受振动及其他原因而破裂的关键因素。目前,   上比较通用的标准是要求钢在规定的工作温度条件下ak不低于2.07×105J/m2(按照 Chatpy V形缺口冲击试样测得的ak)。低于此标准时,即认为不符合低温使用条件。
        常选用的低温用铸钢有:低碳碳素铸钢、低碳低合金铸钢、奥氏体型高合金铸钢。

(1)低温用低碳碳素铸钢的选用      用于低温的低碳碳素铸钢,通常Wc<0.30%,wpws应分别<0.025%,常温抗拉强度大致在410-600MPa之间,在-45下的夏氏V形缺口冲击吸收功可在17J以上。通常,低温用低碳碳素铸钢主要选用于-45以上低温工作的铸钢件,如泵、阀、管路以及其他机械装置构件等。

(2)低温用低碳低合金铸钢的选用      用于低温的低碳低合金铸钢,碳的质量分数一般在0.20%以下,wMn/wC比值保持在4-5的范围内,且硫和磷要求低,并加入NiMnVNbAl等合金元素。通常,低温用低碳低合金铸钢(具有铁素体-珠光体组织或单-铁素体组织)要选用于-40-110较低温温度范围工作的铸钢件,如泵、阀、管路、容器以及其他机械装置构件等。

(3)低温用奥氏体型高合金铸钢的选用      用于低温的奥氏体型高合金铸钢,主要是镍铬不锈铸钢,较普遍选用的是

ZG10Cr18Ni9,其化学成分为:wC≤0.12%wSi≤1.5%wMn0.8%-2.0%wCr17.0%-20.0%wNi8.0%~11.0%

wS≤0.030%wP≤0.045%,采用淬火处理,力学性能为σa196MPa、σb2441MPa、δ25%、ψ32%

ak100J/cm2组织为奥氏体。通常,低温用奥氏体型高合金铸钢主要选用于-120-200超低温温度范围工作的铸钢件,如在-110条件下工作的乙烯装置中的低温泵;在-162条件下工作的提炼气、油田气所用的低温泵;在-185-196条件下工作的制氧设备的空气分离装置中输送液态氧和液态氮所用的低温泵等。

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