Staal voor lage temperaturen

Veel staalkwaliteiten, maar ook een groot aantal kunststoffen, blijken beneden een zekere temperatuur bijzonder gevoelig te zijn voor het optreden van brosse breuk tengevolge van met name slag- en stootbelastingen. Deze gevoeligheid komt tot uiting in een drastische afname van bijvoorbeeld de kerfslagwaarde.

De temperatuur waarbij staalkwaliteiten een dergelijk bros karakter gaan vertonen, (de zogenaamde overgangstemperatuur) is van een groot aantal factoren afhankelijk, zoals:

• Korrelgrootte, een kleinere korrel verschuift de overgangstemperatuur naar lagere waarden;

• Structuur, met name de ferritische staalkwaliteiten vertonen een scherpe overgang tussen taai en bros gedrag, de austenitische daarentegen niet;

• De samenstelling, met name het element nikkel verlaagt de overgangstemperatuur;

• De zuiverheid, hoe zuiverder het staal, hoe lager de overgangstemperatuur;

• Oppervlaktegesteldheid, bijvoorbeeld de aanwezigheid van beschadigingen (kerven);

• Aard van de belasting.

In diverse normen voor constructiestaal worden garanties ten aanzien van de kerfslagwaarde gegeven, afhankelijk van de temperatuur. De volgende indeling kan gemaakt worden:

1. Ongelegeerd warmgewalst constructiestaal, zoals bijvoorbeeld vastgelegd in EN 10025-2, heeft, afhankelijk van het type, een gegarandeerde kerfslagwaarde van 27 J bij -20 °C.

2. Fijnkorrelige staalkwaliteiten zoals thermomechanisch gewalst constructiestaal (EN 10025-4), veredeld constructiestaal (EN 10025-6) en normaal gegloeid of normaliserend gewalst constructiestaal (EN 10025-3) zijn, uiteraard afhankelijk van het type, bruikbaar tot ca. -60 °C.

3. Speciale kwaliteiten, zoals vastgelegd in EN 10028-4 en waarvan de kerfslagwaarde, uiteraard afhankelijk van het type, gegarandeerd is tot -196 °C. Deze kwaliteiten zijn gelegeerd met nikkel en worden in normaal gegloeide of veredelde toestand geleverd.

Voor constructies bedoeld voor gebruik bij lage temperaturen, wordt naast de genoemde staalkwaliteiten ook vaak austenitisch roestvast staal toegepast. Vooral voor cyrogene toepassingen wordt vaak aan roestvast staal de voorkeur gegeven boven de minder goed verkrijgbare nikkelgelegeerde kwaliteiten. MCB levert diverse staalsoorten voor lage temperaturen af fabriek.