材料科学PPT超低温材料课件.ppt

新金属材料,-超低温合金,制作：程诚 崔庆波 程胜寒 范鹏进 丁涛主讲：程诚,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。性能： 韧性脆性转变温度低于使用温度；满足设计要求的强度；在使用温度下组织结构稳定；良好的焊接性和加工成型性；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。,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,4.超低温合金的用途,航天飞机上的液体燃料存储罐,超低温合金管,1.现广泛用于冰箱制造冷库防水材料等行业,超低温冰箱,低温恒温箱,2超低温常用于工厂实验室,科研院所等的产品性能测试等,END,谢谢观赏,