Вспомогательное оборудование криогенных установок
Грачев А.Б., Боярский М.Ю., Савинова Н.М.

§6. Опасности, связанные с низкой ударной вязкостью конструкционных материалов при криогенных температурах

Механические свойства материалов и сплавов резко меняются с понижением температуры. Как правило, с понижением температуры возрастает сопротивление разрыву, предел текучести, усталости и снижается ударная вязкость. Ударная вязкость резко снижается у материалов и сплавов, содержащих железо и углерод, незначительно снижается у цветных металлов. При конструировании машин и аппаратов учет изменения свойств, особенно изменения ударной вязкости материалов при низких температурах, является необходимым условием обеспечения безопасной работы криогенных систем.

В практике известны случаи хрупкого разрушения при низких температурах аппаратов и контрольно-измерительных приборов, выполненных из углеродистой стали. Такие разрушения могут привести к серьезным авариям криогенных систем.
Известно [17], что при температуре 77K ударная вязкость углеродистой стали примерно в 100 раз меньше, чем при Т= 300 К, в то время как у некоторых легированных хромом и никелем сталей она остается на том уровне, что и при Т= 300 K.

Оловянно-свинцовые припои, применяемые в криогенной технике, из-за их сравнительно небольшой вязкости и прочности должны использоваться только в тех узлах, которые не подвержены большим напряжениям и не испытывают периодических нагрузок.

Сварка и пайка твердыми припоями типа ПСР более надежна во всех случаях.

Следующая страница: 5.7. Специфика хранения криогенных жидкостей