Metallische Materialien – Die Auswirkungen extremer Temperaturen

16 Juli 2021
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In vielen Branchen ist der Einsatz von Materialien erforderlich, die extremer Kälte standhalten. Sie bezieht sich nicht ausschließlich auf Anwendungen in den Polargebieten, die leicht -40 °C erreichen. Tatsächlich werden von Geräten und Anlagen in Bereichen wie Petrochemie, Kältetechnik und Industrie häufig weit niedrigere Temperaturen erreicht.


Im Bereich der Kryotechnik können die extremsten Temperaturen von -196 ° C bis -269 ° C erreicht werden.

Daher ist es bei der Auslegung von Geräten / Systemen / Anlagen für alle Anwendungen mit sehr niedrigen Temperaturen besonders wichtig, die Auswirkungen dieser Temperaturen auf die verwendeten Metalle zu berücksichtigen.

 

Einige metallische Werkstoffe, die bei Raumtemperatur duktil sind, verlieren schlagartig ihre Duktilität (die Fähigkeit, sich vor dem Versagen plastisch zu verformen), wenn die Temperatur unter einen bestimmten Schwellenwert, auch als duktil-spröde Übergangstemperatur bekannt, sinkt.

 

Gängige Baustähle, ferritische und martensitische Edelstähle, aber auch Eisen, Chrom und Wolfram werden bereits bei Temperaturen relativ knapp unter dem Gefrierpunkt spröde.
Metalle wie Kupfer, Silber, Gold, Aluminium und Nickel hingegen behalten ihre Duktilität auch bei sehr niedrigen Temperaturen. Zu diesen Elementen kommen die austenitischen Stähle hinzu.

 

Das unterschiedliche Verhalten dieser Materialien bei niedrigen Temperaturen hängt von verschiedenen Faktoren ab, einschließlich der Kristallstruktur, der Korngröße, der Neigung, in der Atmosphäre vorhandene kontaminierende Elemente zu absorbieren, das Vorhandensein von Schlacke, die Wärmebehandlungen und die Prozesse, die das Material hat sofort.

Auch im Bereich der Absturzsicherung kann es bei bestimmten Anwendungen erforderlich sein, unter extremen Kältebedingungen zu arbeiten. Für diese Fälle ist die Wahl der Materialien, aus denen die Produkte und Komponenten des Auffangsystems bestehen, von grundlegender Bedeutung, um ihr Verhalten bei niedrigen Temperaturen vorherzusagen und ihre Leistung und Wirksamkeit sicherzustellen.


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