Dewis Dur Gwydradwy ar gyfer Cymwysterau Cryogenig: Pam Materion Yn Fwy Nag Yn Ymatebol i Goryrodedd wrth -196°C

Dewis Dur Gwydradwy ar gyfer Cymwysterau Cryogenig: Pam Materion Yn Fwy Nag Yn Ymatebol i Goryrodedd wrth -196°C

Mae dewis y haearn gwydras iawn ar gyfer cymwysterau cryogenig—fel nitrogen hylif (-196°C), storio LNG, neu systemau awyrofod—yn gofyn am newid sylfaenol yn y persbectif. Er bod gwrthsefyll corrosion yn aml yn dominio sgyrsiau dewis deunydd, annheg yn dod yn bennod anhrefnus ar wahanoldebau oer iawn. Yma pam, a sut i ddewis y gradd cywir i'ch atal rhag methiant difrifol.

❄️ 1. Y Sais Cryogenic: Pam Ddiffygion yn Fuddsoddi Corrosion Resistance

Mewn tymhereddau cryogenic, mae'r eitemau yn mynd trwy newidion drastig:

• Colli hyblygrwydd : Mae llawer o feitlau'n dod yn gregyn, gan gynyddu'r risg o dorri sy sudden dan bwysau.

• Cryfder Tymhereddol : Mae dur gwydrin yn cryfhau'n fras 3% wrth -196°C, gan achosi pwysau mecanyddol.

• Mae corrosion yn ailfudol : Er y mae'n dal yn bwysig, mae prosesau corrosion yn arafu'n sylweddol ar wahanoldebau isel. Mae ocsidation a'r adweithiau electrochemical yn isafswm yn y gynefnder cryogenic.

Canlyniad bywyd go iawn : Cystadleu o wraead dur gwrthsefyllt â phrydferthod isel (e.g., 430) allai dorro yn ôl taro neu beiriannu thermol, gan achosi gollyngiadau peryglus.

? 2. Priodweddau Deunydd Allweddol ar gyfer Perfformiad Cryogenic

a. Cryfder (Gwrthsefyllt Effeithiau)

Mae cryfder yn mesur y gallu deunydd i greu egni heb dorro. Y Prawf Charpy V-Notch (CVN) yw'r safon ar gyfer gwirio cryfder cryogenic.

• Trothwy Derbynadwy : Uchafswm 27 J yn -196°C (yn ôl ASME BPVC Adran VIII).

• Perfformiad da : Graddau fel 304L a 316L yn nodweddiadol yn cyrraedd 100–200 J yn -196°C.

b. Seibtiaeth Austenitic

Mae gwerddonau gwair sglefrennog (e.e., cyfres 300) yn cadw cryfder yn y tymereddau isel oherwydd eu strwythur ciwbig ganol y wyneb (FCC), sy'n debyg ebrithli. Mae gwerddonau fferitig a martenig (e.e., 410, 430) yn agored i dorri trychineb.

c. Cynnwys Carbon

Graddau is-carbon (e.e., 304L o 304) yn lleihau osod carbide yn ystod gweildio, sydd yn gallu creu ardaloedd trychus.

⚙️ 3. Graddau Argymhelliedig o Werddon Gwair ar gyfer -196°C

Gradd 304L

• Priodoleddau : Ynni effaith CVN ~150 J yn -196°C.

• Ceisiadau : Dewars nitrogen hylif, pibio crioignig.

• Cyfyngiad : Gwefr is na graddau cryfhedig gan nitrogen.

Gradd 316L

• Priodoleddau : Thefro debyg i 304L, â molybdenwm ychwanegol ar gyfer cryfder gwell o goriad.

• Ceisiadau : Cynhwysion LNG, cryostorio biomeddygol.

Graddau Wedi'u Cefnogi Gan Nitrôgen (e.g., 304LN, 316LN)

• Priodoleddau : Cryfder tywyn a chryfder uwch oherwydd alloyddu nitrôgen.

• Ceisiadau : Cynwystyddion cryogenig pwysau uchel, awyrennau gofod.

Austenitig Arbennig (e.g., 21-6-9, 310S)

• Priodoleddau : Trawstrio gwych i lawr i -270°C.

• Ceisiadau : Cerbydau lansio gofod, magnetau supercynwraidd.

⚠️ 4. Graddau i'w osgoi wrth Dymheredd Cryogenig

• Gwerddonau Ferritig/Martensitig (e.g., 430, 410) : Risg o dorri cryf dan -50°C.

• Gwerddonau sglefrennog dwyogaidd (e.e., 2205) : Mae cryfder yn gostwng yn sylweddol isod -80°C.

• Graddau â charbon uchel (e.e., 304H) : Yn sensitif i chripio rhynggrwnnodol.

? 5. Sut i Gadarnhau Addasrwydd: Prawf a Chymhwyso

• Prawf Charpy V-Notch : Angen adroddiadau prawf wedi'u chymhwyso ar gyfer pob part ar y tymheredd darged (-196°C).

• Dadansoddiad Cemegol : Cadarnhau lefelau carbond isel (<0.03%) a chynwys niwtrygen rhestrwydd.

• Aroliad microstrwythol : Sicrhau bod delta ferrit neu ffasiau sigma yn absenol, sy'n britha'r deunydd.

? 6. Awgrymiadau ar gyfer Dylunio a Phreifnugo

• Gweld : Defnyddiwch ddulliau mewnolion goch (e.e., TIG) a metallau mewnolion cydnod cryogenig (e.e., ER308L).

• Lleddfu Stress : Esgair drin gwres ar ôl y gweill oni bai'n ofynnol, gan ei fod yn gallu lleihau cryfder.

• Dyluniad y gweil : Defnyddiwch drawsnewidiadau sglefrol i osgoi canoliadau tensiwn.

✅ Cynghrair: Priodoleiddio Cryfder, Ond Peidiwch anwybyddu Corrosion yn gyfan gwbl

Ar gyfer defnydd cryogenig:

1. Dewiswch raddau awstenitig gyda cryfder profadig yn -196°C (304L, 316L, neu amrywiaethau cryfafedig â nitrogen).

2. Cadarnhewch briodweddau'r deunydd trwy brofi Charpy a chymdogion y peiriant.

3. Meithreiddio'r weithgaredd i gadw cyflawnedd microstrwythol.

Er bod ymadroddedd i garhamwch yn llai hanfodol ar waelodau cryogenig, mae'n dal yn bwysig yn ystod storio amgylchynol, cludo, neu glanio. Cyn hyd yn oed ystyried cyfnod defnydd y cydran.

Rhagor o Gyfleus : Ar gyfer aplicaethau meithrin, nodwch “gwasanaeth cryogenig” yn eich gorchmynion deunydd a gweithio gyda chyflenwyr sy'n darparu hynt a chynghorau brofol a chymdogion profion.