Челик за ниске температуре је челик који се обично примењује испод {{0}} степена. На основу кристалне структуре, нискотемпературни челици се генерално могу поделити на феритне нискотемпературне челике и аустенитне нискотемпературне челике. Феритни нискотемпературни челици углавном имају значајну жилавост, односно температуру ломљивог прелаза. Када температура падне на одређену критичну вредност (или опсег), жилавост ће се нагло смањити. Температура конверзије вредности ударца 0,2% угљеничног челика је око -20 степени. Због тога се феритни челици не смеју користити испод њихове прелазне температуре. Додавање легирајућих елемената као што су Мн и Ни може смањити међупросторне нечистоће, рафинирати зрна, контролисати величину, облик и дистрибуцију друге фазе, чиме се смањује температура прелаза између жилавости и ломљивости феритног челика. Легирајући елементи у нискотемпературном челику углавном утичу на нискотемпературну жилавост челика. Данас ћемо вам дати детаљан увод:
C
Температура кртог прелаза челика се брзо повећава са повећањем садржаја угљеника, али се перформансе заваривања смањују. Према томе, садржај угљеника у челику за ниске температуре треба да буде ограничен на приближно 0.2%.
манган
Манган може значајно побољшати жилавост челика на ниским температурама. Манган углавном постоји у облику чврстог раствора и има функцију јачања чврстог раствора. Поред тога, манган је елемент који проширује зону аустенита и смањује температуру фазне трансформације (А1 и А3) да би се произвела фина и дуктилна зрна ферита и перлита, чиме се повећава максимална енергија удара и смањује температура ломљивог прелаза. Према томе, однос мангана и угљеника треба да буде најмање 3, што не само да смањује температуру ломљивог прелаза челика, већ и компензује механичка својства узрокована смањеним садржајем угљеника услед повећаног садржаја мангана.
Ни
Никл може смањити склоност ломљивом прелазу и температуру челика. Жилавост челика на ниским температурама повећава се за 5 пута у односу на никл-манган, док се температура кртог прелаза смањује за око 10 степени на сваких 1% повећања садржаја никла. То је углавном зато што никл не реагује са угљеником и раствара се у чврсти раствор за јачање.
Никл такође узрокује да се еутектичка тачка челика помери у доњи леви угао, смањујући садржај угљеника и температуру фазног прелаза еутектичке тачке (А1 и А2). У поређењу са угљеничним челиком са истим садржајем угљеника, количина ферита је смањена и рафинисана, а количина перлита је повећана (најранији угљенични челик има мањи садржај угљеника од угљеничног челика). Експериментални резултати показују да је главни разлог за побољшање жилавости никла на ниским температурама то што у никл челику на ниским температурама постоје многе покретне дислокације и оне су склоне унакрсном клизању.
П,С,Ти,АС,СБ,ПБ
Елементи као што су фосфор, сумпор, арсен, калај, олово и антимон имају штетне ефекте на жилавост челика на ниским температурама. Они производе сегрегацију у челику и смањују међугрануларни отпор, што доводи до крхких пукотина које потичу на границама зрна и које се протежу дуж њих до потпуних ломова. Фосфор може повећати чврстоћу челика, али такође повећава ломљивост, посебно ломљивост на ниским температурама, и значајно повећава температуру кртог прелаза. Дакле, њихов садржај треба да буде строго ограничен.
H,O,N
Ови елементи ће повећати температуру кртог прелаза челика. Чврстоћа челика на ниским температурама може се побољшати коришћењем силицијума и алуминијума за деоксидацију и убијање челика, али силицијум ће повећати температуру ломљивог прелаза челика, тако да челик који је угашен алуминијумом може да добије нижу температуру кртог прелаза од челика који је уништен силицијумом.
