Otogłówne czynniki, które bezpośrednio wpływają na udarność w niskich temperaturach stali odpornej na warunki atmosferyczne S355J2W, obejmujące skład, produkcję, strukturę i warunki świadczenia usług.
1. Skład chemiczny
Węgiel (C)Wyższe C → mocniejsze, alebardziej kruchew niskich temperaturach; zwiększa skłonność do pękania-na zimno.
Mangan (Mn)Umiarkowany Mnpoprawia wytrzymałośćpoprzez rafinację zbóż i wiązanie siarki; zbyt wysoka może powodować powstawanie pasm.
Fosfor (P) i siarka (S)Obydwa sąsilne elementy kruche; P segreguje na granicach ziaren, S tworzy kruche wtrącenia. Ściśle ograniczone w S355J2W, aby zapewnić wydajność w temperaturze -20 stopni.
Nikiel (Ni)Znaczniepoprawia wytrzymałość w niskich temperaturachi obniża temperaturę przejścia plastyczno-kruchego.
Elementy mikrostopowe (Nb, V, Ti)Udoskonal ziarna → popraw zarówno wytrzymałość, jak i wytrzymałość.
2. Wielkość ziarna
Drobniejsze ziarna→ znacznie lepsza udarność w niskich temperaturach.
Grube ziarna (z wysokiej temperatury walcowania lub wyżarzania) → gwałtowny spadek energii uderzenia.
3. Jednorodność mikrostruktury
Struktura pasmowa(ferryt warstwowy-perlit) → powoduje kruchość kierunkową.
Nie-jednorodna mikrostruktura → zmniejsza odporność na uderzenia w niskich temperaturach.
4. Proces produkcyjny
Kontrolowane toczenieNiższa temperatura walcowania wykańczającego → drobniejsze ziarna → lepsza wytrzymałość.
Normalizująca obróbka cieplnaEliminuje segregację, ujednolica strukturę, stabilizuje pracę w niskich temperaturach.
Szybkość chłodzeniaZbyt szybko → twarda, krucha mikrostruktura; zbyt wolne → grube ziarna.
5. Grubość blachy
Grubsza płyta→ wolniejsze chłodzenie wewnętrzne, grubsze ziarna rdzenia, większa segregacja →gorsza wytrzymałość.
Cienkie płyty na ogół charakteryzują się lepszą i bardziej stałą wydajnością w niskich temperaturach.
6. Inkluzje i czystość
Więcej wtrąceń tlenków, siarczków lub żużli → więcej punktów inicjacji pęknięć → niższa ciągliwość.
Wyższa czystość stali → lepsza wydajność w niskich temperaturach.
7. Spawanie i obróbka cieplna
Przyczyny spawaniarozdrobnienie ziarna w SWC→ lokalny spadek wytrzymałości.
Nadmierny dopływ ciepła, niewłaściwe podgrzewanie wstępne lub-obróbka cieplna po spawaniu → kruche strefy spoiny.
8. Temperatura pracy
Gdy temperatura spadnie poniżej -20 stopni, wytrzymałośćmaleje stopniowo.
S355J2W ma certyfikat dla temperatur -20 stopni, ale nie dla głęboko kriogenicznych warunków.
