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.,1,超低温合金,指导老师：王宏理课题成员:张伟邓小兰主讲人：邓小兰,.,2,什么是超低温？,科学家经过理论上的推算,当温度降低到零下100以下时,称为超低温。,妙趣横生的超低温世界,本来是软绵绵的铅,会变得性情倔强,富有弹性;好端端一个锡壶,会变成一团粉末;水银在零下269的环境里,变成了稳重的固体;电流通过这样的低温时,电阻会突然消失。,.,3,为什么研究超低温合金？,影视片断欣赏-泰坦尼克号与冰山相撞片断1912年泰坦尼克号豪华轮船，在北海与冰山相撞后迅速沉没，就是由于那时候所用的钢材中硫、磷含量高，在冰冷的海水中与冰山碰撞发生脆性断裂所致。新开发超低温合金可用在核反应堆,磁浮列车、依靠磁发电的船舶推进器,还可以用于宇宙空间和月球表面等所需物品。低温超导材料的应用，提高电能利用率。,.,4,(1)防止低温脆性,一般合金在低温下强度会增加，但是延伸率，断面收缩率，冲击值等都会下降，从而产生脆性破坏。例如，铁素体钢呈体心立方结构，在温度达到-200左右，就会出现韧性-脆性转变，这是体心立方结构金属的固有特性。改进一：添加镍，例如添加13%的镍，可以使其过度温度下降至液氦温度，即在液氦温度以上不会出现低温脆性。改进二：另一种方法是采用面心立方结构的的金属，例如铝合金、奥氏体系不锈钢等。（现代研究表明，1912年泰坦尼克号豪华轮船在北海与冰山相撞后迅速沉没，就是由于那时所用的钢材中硫磷含量高，在冰冷的海水中与冰山碰撞发生脆性断裂所致。）,面心立方结构,超低温对材料的特殊要求,.,5,（2）需要具备低温下的热性能,低温构件在经历低温和室温之间反复多次变化后容易发生热变形。要防止这种现象，就要求低温合金热膨胀系数尽可能小。低温下强度和韧性都较好的不锈钢、铝合金的热膨胀系数却都较大，因此，低膨胀合金，例如铁镍合金、钛合金的开发研究受到关注。,（3）必须是非磁性合金,超低温技术多在磁场下利用，这种情况下，如果采用带有磁性的合金，在构件中就会由于产生电磁力的作用而造成对磁场的不良影响。奥氏体系不锈钢虽然属于非磁性合金，但是其在低温下不稳定，在超低温反复冷却循环中，会生成有磁性的奥氏体相，因而会产生磁性。,.,6,高锰奥氏体钢,专门研发的超低温合金,优点：1，在液氦温度下也具有较好的强度和延伸率2，热膨胀系数特别小缺点：1，机械加工性不佳2，耐冲击性也较差。,超低温合金的研究,.,7,超低温合金的研究,铁锰铝合金钢,一，铁锰铝新合金钢中添加多量的锰，仍可以保持立方面心结构，还可以使得多量的铝固溶；,二，铁锰铝新合金钢中添加多量的铝，可以增加奥氏体的强度和耐腐蚀性。,三，铁锰铝新合金钢中添加多量的碳可以增加其强度,铁锰铝新合金钢中添加硅还可以增加其耐腐蚀性，但是硅能强化铁素体的形成,.,8,超低温合金的研究,此外，由于锰、铝密度都较小，所以合金也有密度小的特点，并且在常温下
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