Для горячекатаных листов

Т,К	в, МПа	02, МПа	KCU, кДж/м^2
293	1500	1400	750
77	1850	1650	550
20	1900	1740	350

2.3. Хромоникелевые аустенитные стали.

Основные стали для криогенной техники. Содержат Ni- 8-12%; Cr- 18-20%.

Обладают

• высокой пластичностью

• высокими коррозионными свойствами

• хорошая технологичность

• высокая усталостная прочность

• высокая эксплутационная надежность при длительном статическом нагружении для криотемператур

• малая чувствительность к многократно повторяющимся охлаждениям и отогревам под нагрузкой.

Недостатки:

• высокая стоимость из-за дефицита никеля

• низкая прочность, особенно по пределу текучести при нормальных температурах

• при повторных нагреваниях ( сварка ) из-за образования карбидов Cr по границам зерен стали и сталь становится склонна к межкристаллической коррозии.

Необходимо введение добавок титана и ниобия.

Использование: криогенные емкости и трубопроводы, ракеты , космические корабли, баки под жидкий водород

А). Сталь 12Х18НН10Т

Т=4-870К без ограничения давления.

Свариваемость хорошая аргонодуговой сваркой под слоем флюса.

Используется: сварные элементы аппаратов, емкостей, трубопроводов – обечайки, днища, патрубки, фланцы; детали арматуры – шпильки, клапаны.

После закалки

Т,К	в, МПа	02, МПа	KCU, кДж/м^2
293	660	250	310
77	1520	450	250
20	1420	520	230

Б). Сталь 04Х18Н10

Особо низколегированная сталь .Сохраняет свойства во всем интервале низких температур. Использование – аналогично А).Рабочие температуры Т=4-725К.

Т,К	в, МПа	02, МПа	KCU, кДж/м^2
293	600	230	250
77	1440	400	200
20	1710	410	150

2.4. Хромоникельмарганцевые и хромомарганцевые аустенитные стали.

Из-за высокой стоимости никеля его частично или полностью заменяют марганцем, который так же является стабилизатором аустенита. Для повышения прочности аустенитные стали легируют азотом ( он повышает стабильность аустенита, способствует сопротивлению пластической деформации).

Следует отметить, что введение в сталь азота осложняет ее сварку. В сталях с азотом необходимо ограничивать содержание углерода с 0,12% до 0,03%.

А), Сталь 10Х14Г14Н4Т

Имеет низкую прочность при высоких пластичности и вязкости при низких температурах.

Используется: для изготовления сварных элементов сосудов и аппаратов ( обечаек, днищ, фланцев, патрубков) , трубопроводов при Т=70-770К.

Б). Сталь 07Х21Г7АН5 (ЭП 222)

Обладает повышенной прочностью и удовлетворительной вязкостью при криотемпературах.

Используется: несварные термообрабатываемые детали – шпиндели, подвески, шпилька.

В). Сталь 07Х13Н4АГ20 (ЧС 52) - _в=680 МПа, ₀₂=360 МПа,

KCU=1700 кДж/м²

Обладает повышенным пределом текучести, немагнитная. Использование: сварные элементы сосудов и аппаратов.

Г). Сталь 03Х20Н16АГ6

Особо низкоуглеродистая сталь. Обладает высокой пластичностью и вязкостью во всем диапазоне температур.

Используется: для криогенных сосудов, оболочек, теплообменных аппаратов, трубопроводов, арматуры, работающей под давлением.

Т,К	в, МПа	02, МПа	KCU, кДж/м^2
293	680	370	150
77	1250	800	120
20	1470	950	100
4	1500	1000	60

Д). Сталь 03Х13АГ19 (ЧС 36 )

Рекомендуется для замены стали 12Х18Н10Т при работе в вакууме.

2.5 Железо-никелевые сплавы с низким температурным коэффициентом линейного расширения.

Инвары – сплавы железа с никелем, содержание которого 35-50%.

Используется: для изготовления некоторых узлов криогенных установок, размеры которых не должны меняться с изменением температуры:

Жесткозакрепленные трубопроводы сложной пространственной формы, работающие при Т20К.

При этом отпадает необходимость установки сильфонов, что упрощает конструкцию и делает ее более надежной.

Теплопроводность инвара примерно в два раза меньше, чем у аустенитных сталей._в=420 МПа, ₀₂=240 МПа.

Они имеют стоимость в 5-10 раз ниже 12Х18Н10Т

А). Сплав 36НХ

Состав: 0,05% C; 0,3% Si; 0,02 S; 0,02%P; 0,025% Cu; 0,3-0,6% Mn; 0,4-0,7% Cr; 35-36% Ni; Fe- основа.

Б). Сплав 47НД

Имеет температурный коэффициент расширения близким к стеклу.Обладает магнитными свойствами.

Используется: для корпусов герметичных электрических вводов.

Вакуумно-плотный спай сплава 47НД и стекла сохраняет работоспособность при охлаждении до 4К.