Защо алуминиевите сплави са подходящи за криогенни приложения?
Алуминиевите сплави запазват пластичността при изключително ниски температури за разлика от много стомани. Тяхната кубична структура, ориентирана към лицето, предотвратява чупливата фрактура в криогенна среда. Сплави като 5083 и 6061 показват подобрени съотношения със сила и тегло при охлаждане. Това ги прави идеални за резервоари за втечнен природен газ и космически криостати. Тяхната термична проводимост също подпомага равномерното разпределение на температурата.
Как криогенната температура влияе на механичните свойства на алуминия?
Повечето алуминиеви сплави получават якост на опън, тъй като температурите падат под -150 градуса. Удължаването обикновено се увеличава или остава стабилно поради потиснатото движение на дислокацията. Чувствителността на Notch намалява значително при криогенни условия. Темповете на растеж на пукнатината на умора обаче могат да се ускорят при термично колоездене. Тези свойства са широко тествани за аерокосмически криогенни горивни системи.
Какви металургични промени настъпват при алуминиеви сплави при криогенни температури?
Разтворимостта на легиращи елементи като магнезий рязко намалява. Ефектите за втвърдяване на валежите стават по -слабо изразени поради инхибирана дифузия. Дислокационната приковаване от разтворени атоми увеличава якостта на добив. Не се наблюдава пластичен към чуплив преход за разлика от металите на BCC. Тези характеристики са от решаващо значение за свръхпроводящи структурни компоненти на магнитите.
Коя серия от алуминиева сплав се представя най -добре при криогенни температури?
Серията 5xxx (AL-MG) демонстрира изключителна криогенна здравина. Alloy 5083 поддържа над 20% удължение при -269 градуса. Серията 6xxx предлага добра заваряемост за криогенни съдове. Сплавите с висока чист 1xxx се използват за свръхпроводящи приложения. Всяка серия се избира въз основа на специфични изисквания за термично свиване.
Кои са основните предизвикателства при заваряване на алуминий за криогенна услуга?
Несъответстващото термично разширение може да предизвика остатъчни напрежения при заварки. Рисковете за порьозност се увеличават поради улавянето на водород при ниски температури. Изборът на метален метал трябва да предотврати напукване на втвърдяване. След залепената топлинна обработка често е забранено да се запази нрав. Тези фактори изискват строга квалификация за процедура за ASTM B209.
