극저온에서 사용하는 합금강의 종류와 원리
극 저온에서 사용하는 합금강의 종류와 원리
극 저온 환경에서 사용되는 합금강은 특히 니켈강, 크롬강, 니켈크롬강, 크롬몰리브덴강, 니켈크롬몰리브덴강, 그리고 망간강등이 있습니다. 이러한 합금강들은 극저온에서도 높은 강도와 충격인성을 유지하는 특성을 가지고 있어, 극한의 환경에서도 한정적인 성능을 발휘할수 있습니다.
극저온에서 사용되는 합금강의 종류
- 니켈강 (Ni강) : 니켈은 강철의 인성을 증가시키고, 극저온에서도 강도와 충격인성을 유지합니다. 예를 들어 9%니켈강은 LNG 저장탱크 제작에 사용되며, 영하 163도에서도 연료탱크가 깨지지 않는 강도와 충격 인성을 가집니다.
- 크롬강 (Cr강) : 크롬은 강철의 내열성과 내식성을 향상시킵니다. 저크롬강은 담금질 시 강도가 크게 증가하며, 고크롬강은 스테인리스강으로도 불리며, 내식성이 뛰어닙니다.
- 니켈크롬강 (Ni-Cr강) : 니켈과 크롬을 포함한 합금강으로, 인성과 열처리 후 재료의 물성 개선이 좋으며, 내식성과 내열성이 우수합니다.
- 크롬몰리브덴강(Cr-Mo강) : 크롬과 몰리브덴을 포함한 강으로, 고온 강도 한계와 크리프 한계를 증가시키고, 내수소 부식성이 뛰어납니다.
- 니켈크롬몰리브덴강 ( Ni-Cr-Mo강) : 니켈크롬강에 몰리브덴을 첨가하여 열처리 방법을 개선한 강으로, 고온 강도와 크리프 강도를 높여줍니다.
- 망간강 (Mn강) : 망간을 첨가한 합금강으로, 고강도, 내마모성, 극저온 인성, 비자성등의 특성을 가집니다. 고인성으로 연성이 풍부하고, 내충격성 및 내매모성이 뛰어납니다.
이러한 합금강들은 극저온 환경에서도 재료의 기계적 성질이 저하되지 않도록 설계되었으며,ㅣ 특히 LNG저장 및 운반, 압력 용기, 항공 우주 구조물 등에 사용됩니다. 각 합금 원소는 강철의 특정 성질을 향상시키기 위해 첨가되뇨, 적절한 열처리를 통해 최적의 성능을 발휘할 수 있도록 합니다.