なぜアルミニウム合金は極低温用途に適しているのですか？
アルミニウム合金は、多くの鋼とは異なり、非常に低い温度で延性を保持します。彼らの顔中心の立方体構造は、極低温環境での脆性骨折を防ぎます。 5083や6061のような合金は、冷やしたときに強度と重量の比率を改善します。これにより、LNGタンクやスペースクライオスタットに最適です。それらの熱伝導率は、均一な温度分布にも役立ちます。
極低温温度はアルミニウムの機械的特性にどのように影響しますか？
ほとんどのアルミニウム合金は、温度が-150度を下回ると引張強度を獲得します。伸びが抑制された脱臼の動きのために、通常、伸びが増加するか、安定したままです。極低温条件では、ノッチの感度が大幅に低下します。ただし、疲労亀裂の成長率は、熱サイクリングで加速する可能性があります。これらの特性は、航空宇宙の極低温燃料システムについて広くテストされています。
極低温時のアルミニウム合金でどのような冶金学的変化が起こりますか？
マグネシウムのような合金要素の溶解度は急激に減少します。降水硬化効果は、抑制された拡散により顕著になりません。溶質原子による脱臼ピン留めは、降伏強度を高めます。 BCC金属とは異なり、延性から脆性の移行は発生しません。これらの特性は、超伝導磁石構造成分に重要です。
どのアルミニウム合金シリーズが極低温で最適に機能しますか？
5XXXシリーズ（AL-MG）は、例外的な極低温靭性を示しています。合金5083は、20％以上の伸びを-269度で維持しています。 6xxxシリーズは、極低温容器に適した溶接性を提供します。高純度1xxx合金は、超伝導アプリケーションで使用されます。各シリーズは、特定の熱収縮要件に基づいて選択されます。
極低温サービスのためのアルミニウムを溶接するときの重要な課題は何ですか？
不一致の熱膨張は、溶接に残留応力を誘導する可能性があります。気孔率は、低温での水素トラップにより増加します。フィラーの金属選択は、凝固亀裂を防ぐ必要があります。気性を維持するために、溶接後の熱処理はしばしば禁止されています。これらの要因は、ASTM B209ごとに厳密な手順の資格を必要とします。
