Wie der Name schon sagt, Tieftemperaturstahl Rohr ist das Stahlrohr mit einer guten niedrigen Temperaturbeständigkeit und für in niedrigen Temperaturanwendungen verwendet, bezieht sich im Allgemeinen auf die legierten Stahlrohr unter -10℃ verwendet und hat genug Zähigkeit. Normalerweise bezeichnen wir das Stahlrohr, das bei -10 ~ -196℃ verwendet wird, als Tieftemperaturstahl und unter -196℃ als kryogenes Stahlrohr oder Ultraniedrigtemperaturstahlrohr. Es wird allgemein angenommen, dass Mangan, Nickel und andere Elemente die Zähigkeit bei niedrigen Temperaturen verbessern können. Experimente zeigten, dass mit der Erhöhung des Nickelgehaltes um 1%, die kritische Übergangstemperatur der Sprödigkeit um etwa 20℃ reduziert werden kann.

Entsprechend der Kristallgitterstruktur, Tieftemperatur-Stahlrohre kann unterteilt werden in kubisch-körperzentrierten Ferrit-Niedertemperaturstahl und kubisch-flächenzentrierten Austenit-Niedertemperaturstahl. Ferritischer Stahl bei niedrigen Temperaturen ist offensichtlich duktil, um die spröde Übergangstemperatur, wenn die Temperatur stark reduziert, um einen kritischen Wert (oder Bereich), die Zähigkeit Rückgang plötzlich, so dass das Stahlrohr sollte nicht verwendet werden, unterhalb der Übergangstemperatur, durch Zugabe von Legierungselementen wie Mn, Ni zur Verringerung der interstitiellen Verunreinigung, verfeinern die Korngröße, die Kontrolle der Größe, Form und Verteilung der zweiten Phase in Stahl, usw., so dass die ferritische duktile bis spröde Übergangstemperatur reduziert (siehe Metallverstärkung).

Tieftemperaturstahlrohre haben eine gute Festigkeit und Zähigkeit bei niedrigen Temperaturen, eine ausgezeichnete Verarbeitungsleistung und Korrosionsbeständigkeit usw. Im Tieftemperaturbereich von austenitischen Tieftemperaturrohren gibt es keine spröde Übergangstemperatur, und sie können im Allgemeinen verwendet werden, ohne dass ihre Kerbschlagzähigkeit bei tiefen Temperaturen überprüft werden muss. Ferritischer Tieftemperaturstahl ist der am häufigsten verwendete Rohrwerkstoff. Der Wärmebehandlungsprozess beeinflusst das Gefüge und die Korngröße des Tieftemperaturstahls, insbesondere die Tieftemperaturzähigkeit, die nach dem Vergüten deutlich verbessert wird. Er wird nach der Zusammensetzung unterteilt:

Kohlenstoffarmer Mn-Stahl

Es enthält 0,05 ~ 0,28% C und 0,6 ~ 2%Mn. Making Mn/C≈10 zu reduzieren O, N, S, P und andere schädliche Verunreinigungen, oder fügte eine kleine Menge von Al, Nb, Ti, V und andere Elemente zu verfeinern das Korn. Die niedrigste Betriebstemperatur dieser Art von Stahl ist etwa -60℃.

Niedrig legierter Stahl

Es umfasst vor allem niedrigen Nickel-Stahl (2-4% Ni), Mn-Ni-Mo-Stahl (0,6 ~ 1,5%Mn, Ni0,2 ~ 1,0%, 0,4 ~ 0,6%Mo, C≤ 0,25%), Ni-Cr-Mo-Stahl (0,7 ~ 3,0%Ni, 0,4 ~ 2,0%Cr, 0,2 ~ 0,6%Mo, C≤ 0,25%). Die niedrigste Arbeitstemperatur kann bis zu -110℃ oder so niedrig sein.

Mittel (hoch) legierter Stahl

Es gibt hauptsächlich 6%-Ni-Stahl, 9%-Ni-Stahl, 36%-Ni-Stahl, von denen 9%-Ni-Stahl weithin für kryogenen Stahl verwendet wird. Seine Betriebstemperatur kann so niedrig wie -196℃ sein.

ASTM A333, JISG3460, EN10216-4 und andere Normen spezifizierten die Details von ferritischen Tieftemperaturstahlrohren, von denen ASTM A333 Gr.3, Gr.6, Gr.8 und Gr.11 die am häufigsten verwendeten Tieftemperaturrohrsorten sind. Tieftemperatur-Stahlrohr hat breite Anwendungen, wie die Produktion von Ethylen, Propylen, Harnstoff, Ammoniak, Mehrnährstoffdünger wie Waschen, Reinigung, Entschwefelung, Entfettung und andere Prozessanlagen und für die pharmazeutische Industrie, und kryogene Ausrüstung Herstellung, ultra-niedrige Temperatur Kühllagerung, die Übertragung von kryogenen Flüssiggas-Rohr und Rohr-Komponenten, Flüssiggas (LPG) kryogene Trennung Ausrüstung, Luft-Trennung Ausrüstung, etc.

Bei der kryogenen Trennung von LPG liegt die niedrigste Betriebstemperatur der meisten kryogenen Rohre bei -110℃, einige sogar bei -150℃. Niedrig legierter Stahl, 3 ~ 6%-Nickelstahl oder 9%-Nickelstahl können jeweils verwendet werden. Für die Luftzerlegungsanlage mit der niedrigsten Arbeitstemperatur von -196℃ wird im Allgemeinen 9%-Nickelstahl oder austenitischer Tieftemperaturstahl verwendet. Austenitische Tieftemperaturstähle mit stabilem Gefüge sollten z. B. für Anlagen zur Herstellung/Speicherung von Flüssigwasserstoff bei -253 °C und für Flüssigheliumanlagen bei -269 °C verwendet werden.

Obwohl die Temperaturgrenze für Stahlrohre weltweit leicht unterschiedlich ist, wie z. B. die vom Vereinigten Königreich, Deutschland/Japan, China, den Vereinigten Staaten/Russland definierte Temperaturgrenze 0, -10, -20, -30℃, kann die tatsächliche industrielle Umgebung so niedrig wie -253℃ (flüssiger Wasserstoff) oder sogar noch höher sein, weshalb ein bestimmter Wert der Kerbschlagzähigkeit normalerweise bei der niedrigsten Temperatur angegeben wird.