4. Хладостойкие сплавы и их свойства

Стали являются основным конструкционным материалом для изготовления различных конструкций, сооружений, которые работают при минусовых температурах. Стали для хладостойких условий разрабатываются в первую очередь для выдерживания необходимой прочности, высокой вязкости а также пластичности. 

При хорошей разработке стали должны быть мало чувствительными и не должны склоняться к хрупкому разрушению. Выбор хладостойкой стали оптимального состава – это всегда поиск компромисса между системой противоречивых требований: высокой прочностью и необходимой вязкостью и пластичностью. С понижением температуры характеристики стали растут, а соответственно вязкость и пластичность становиться меньше. При подборе марки стали для работы в этих условиях определяющими показателями являются:

• прочность при максимальной минусовой температуре; 
• вязкость; 
• пластичность. 

Различные свойства сталей, в том числе механические, зависят от многих факторов. Вязкость стали при низких температурах зависит от технологии, по которой та или иная марка стали выплавлена. При использовании вакуматора вязкость растет. Это связано с уменьшением количества неметаллических включений, понижением вредных примесей и газов. Введение малых доз ванадия и титана также способствует повышению прочности и вязкости металла. При выборе хладостойких сталей следует просчитать как специальные условия службы конструкции, которые смогут обеспечить ее работоспособность и ресурс, так и требования экономии материалов, связанные с уменьшением содержания дорогостоящих легирующих элементов таких как никель, молибден, титан и т.д. Определенную сложность представляет выбор необходимого уровня пластичности и вязкости. Специально разработанные нормы указывают рекомендуемый температурный режим применения каждого вида материала, используемого для хладостойкости конструкций, сосудов, труб и трубопроводов, а так же холодильного оборудования. 

Чтобы повысить хладостойкость и свариваемость, используют стали, легированные азотом в сочетании с ванадием, алюминием, ниобием. К сталям этой группы относят марки 09Г2, 09Г2С, 14Г2АС, 16Г2АФ и др. Стали 14Г2ФАС и 16Г2САФ часто используют для изготовления магистральных труб диаметром 1020-1420 мм.