Tehnologia sudării oțelurilor criogenice și a oțelurilor maraging

Considerații generale

Oțelurile rezistente la temperaturi joase, cunoscute și sub numele de oțeluri criogenice, sunt destinate funcționării la temperaturi mai mici de -40̊ C, la aceste temperaturi ele păstrându-și o reziliență superioară valorii de 27 J/〖cm〗^2. Aplicațiile care cer astfel de oțeluri, pornesc de la construcțiile cu înălțimi mai mari de 100 m (-40...-50̊ C), aeronave (-40...-70̊ C) sau instalații frigorifice (-30...-70̊ C) și până la instalații de lichefiere a diverselor gaze (-40...-120̊ C) sau recipiente de stocare a azotului lichid (-196̊ C).

Acestor oțeluri, o dată cu scăderea temperaturii sub valoarea de -40̊ C, le crește sensibil rezistența mecanică în detrimentul alungirii A (scădere de la aproximativ 40...45% la aproximativ 15...18%), gătuirea menținându-se însă relativ constantă, la valori cuprinse în intervalul 35-40%.

Oțelurile cu îmbătrânire martensitică (oțelurile maraging) , aceste oțeluri aparțin clasei structurale a oțelurilor aliate martensitice și se caracterizează prin capacitatea de a realiza caracteristici mecanice ridicate, ca urmare a producerii unor fenomene de descompunere a soluțiilor solide suprasaturate prezente în structura acestora, cu formarea unor precipitate disperse cu mare efect de durificare structurală.

Oțeluri criogenice

În funcție de structură , există posibilitatea clasificării oțelurilor rezistente la temperturi joase în două grupe:

Oțeluri cu structură feritică ;

Oțeluri cu structură austenitică.

Oțelurile rezistente la temperaturi joase feritice sunt oțeluri carbon sau slab aliate cu Ni:

Oțelurile carbon calmate cu Al , prezintă o comportare bună până la temperaturi de aproximativ -60̊ C în urma unui tratament termic de călire plus revenire.

Oțelurile carbon cu aproximativ 1,25%Mn, dezoxidate cu Si și Al , aflate în stare recoaptă, pot fi exploatate până la -80̊ C , recipiente pentru transportul și stocarea diverselor substanțe fiind principala aplicație a acestor oțeluri.

Oțelurile aliate cu Ni (max 0,8%) și conținând până la 1,5%Mn sunt utilizabile până în jurulvalorii de -120̊ C, temperatură la care caracterul ruperii este încă suficient de ductil încât să asigure o bună funcționare în aplicații de genul recipientelor sub presiune sau pentru transportul și stocarea gazelor lichefiate.

Oțelurile aliate cu Mo (max 1,2%), Cr și cu Ni (0,3...0.8%) sunt utilizabile până la -170...-180̊ C, aplicația principală fiind diverse organe de mașini din componența instalațiilor frigorifice industriale. Starea de livrare și exploatare a acestor oțeluri este , uzual , cea călită și revenită. În urma unui astfel de tratament ele pot păstra o reziliență de valori mari și la temperaturile de exploatare de -170...-180̊ C.

Oțelurile cu structură austenitică , aliate cu 3,0...9,5%Ni, nu conțin numai austenită în structură , ci și martensită Fe-Ni . Aspectul principal al acestei structuri este faptul că austenita este fină, iar martensita prezintă o tenacitate relativ bună până la temperaturi foarte joase (-180...-190̊ C). Ambele caracteristici micșorează tendința de rupere fragilă a oțelului. În funcție de temperatura de exploatare a oțelului , acesta trebuie să aibă un anumit conținut de Ni: