اثرات دمای پایین بر روی فولاد کربن

فولاد کربن می تواند یکی از قوی ترین مواد موجود برای ساخت و تقویت باشد. با این حال ، هنوز هم در معرض اثرات درجه حرارت سرد است. در برخی موارد ، عملیات تولید فولاد می تواند مقاومت آن را بهبود بخشد و آن را سخت تر کند. اما در یک نقطه خاص ، حتی فولاد سخت شده نیز می تواند شکننده شود در حالی که به اندازه کافی سرد شود.

اثرات خنک سازی
تولید فولاد به سادگی گرم کردن سنگ آهن و ذوب شدن آن نیست. این فقط باعث ایجاد فلز گلدان ساده می شود. فولاد کربن خوب فرآیند ذوب ، تشکیل و خنک سازی سریع را طی می کند. این عمل فرو بردن فوری ساختار مولکولی فولاد کربن را تغییر شکل می دهد و باعث ایجاد پیوندهای قوی تر می شود. نتیجه آن فولاد مستحکم تر و سخت تر است که به سرعت از بین نمی رود و تنش فشار را بهتر کنترل می کند. فولادی که با خنک سازی سرد تولید شده است می تواند سختی چهار برابر بیشتر از فولاد ذوب شده و شکل گرفته معمولی داشته باشد.

عملکرد در
معرض دمای پایین محیط مانند سرما در خارج باعث تغییر ناگهانی در ماهیت فولاد کربنی نمی شود. در حقیقت ، به دلیل عنصر کربن ، فولاد بهتر از سایر مواد در برابر سرما مقاومت می کند. با این حال ، در یک نقطه خاص زیر انجماد ، فلز می تواند کاملاً یخ بزند. زمان وقوع آن نقطه به میزان کربن موجود در فولاد بستگی دارد. برای اهداف عملی ، فولاد در اکثر شرایط آب و هوایی یخ نمی زند.

با این وجود اثر شکننده در
انعطاف پذیری خود را هنگام قرار گرفتن در معرض سرما از دست می دهد. این شرایط اگرچه فولاد سخت باقی مانده است ، اما باعث شکنندگی و حساسیت به ترک خوردگی می شود. خدمه کشتی لیبرتی ایالات متحده این مشکل را از سخت ترین راه دریافت کردند زیرا بدنه های متراکم شده از محموله در هنگام سفر از طریق آبهای سرد آتلانتیک در جنگ جهانی دوم در لبه های درز شکافته شدند. تایتانیک بدبخت نیز چنین کرد. در نتیجه ، فولاد کربن باید با فلزات دیگر مخلوط شود تا انعطاف پذیری را در دمای سردتر حفظ کند. فولاد مخلوط نشده در کمتر از -30 درجه سانتیگراد به یک نقطه شکننده خواهد رسید. بسیاری از مناطق کره زمین به دمای سردتری می رسند.

فولاد سازه ای در سرما
هنگامی که فولاد سرد می شود تمایل به ایجاد تراکم دارد. این می تواند یک مشکل قابل توجه برای سازندگان باشد که از فولاد برای قالب بندی در جایی که ممکن است فلز نزدیک به عناصر باشد یا در معرض آن قرار گیرد ، استفاده می کنند. انتقال دما در نتیجه می تواند باعث ایجاد میعانات آب شود و سپس می تواند به داخل ساختمان منتقل شود و در نتیجه باعث پوسیدگی خشک یا آسیب به آب شود.