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高性能低温用钢可以应用于极端低温环境 我国技术瓶颈不断突破

2026-08-17 17:37      责任编辑:周圆    来源:www.newsijie.com    点击:

高性能低温用钢可以应用于极端低温环境 我国技术瓶颈不断突破

  高性能低温用钢属于低温用钢中的高端细分品类,是以低碳镍系合金钢为主,通过严格纯净冶炼、精准控杂与热处理调控组织,能够在-80℃以下极低温工况下长期服役的特种结构钢。
 
  低温用钢是指适用于0℃以下场景的合金钢。常规低温用钢适用温度区间一般-20℃~-70℃,适用寒冷地区、浅低温工况,包括寒区厂房钢结构、普通低温储罐、氨制冷设备、LPG装置、一般低温管道等场景。
 
  根据新思界产业研究中心发布的《2026-2030年全球及中国高性能低温用钢行业研究及十五五规划分析报告》显示,高性能低温用钢适用温度普遍≤-80℃,其韧脆转变温度更低、低温冲击功富裕量大、抗裂纹扩展(断裂韧性CTOD/KIC)更优,并兼顾良好的焊接性能与组织稳定性,适用石化深冷、LNG、空分、乙烯装置、高端承压特种设备、极地装备、航空航天装备、核聚变装置等领域,具体产品包括烯球罐、LNG储罐/管道、液氧液氮空分设备、高端化工深冷反应器等。
 
  按照基体晶体结构划分,高性能低温用钢可分为体心立方结构的铁素体型低温钢与面心立方结构的奥氏体低温钢两大类。其中体心立方类钢材存在韧脆转变特性,依靠合金化与精细化冶炼工艺拓展极低温使用区间;面心立方奥氏体低温钢一般不存在韧脆转变,在超低温环境下韧性保持能力突出。
 
  在铁素体低温钢中,包含低合金钢(最低使用温度可达-110℃左右)和中(高)合金钢,后者主要包括6%Ni钢、9%Ni钢、36%Ni钢,其中9%Ni钢是应用最为广泛的深冷承压用材,最低使用温度可至-196℃。在奥氏体低温钢中,依据合金成分可划分为Fe-Cr-Ni系、Fe-Cr-Ni-Mn及Fe-Cr-Ni-Mn-N系、Fe-Mn-Al系三大系列。
 
  我国高性能低温用钢技术瓶颈不断突破。2024年9月,南通中集太平洋海洋工程有限公司采用河钢集团舞钢公司高锰钢制造的国内首台套高锰钢船“GasChemPhoenix”用燃料罐交付使用。2025年5月,我国紧凑型聚变能实验装置(BEST)工程总装启动,中国钢研钢铁研究总院与中国科学院等离子体所、理化所共同研发的CHSN01超低温高强韧无磁钢应用于BEST装置超导磁体系统中,将经受-268.95℃极端低温考验。
 
  新思界行业分析人士表示,LNG储运是高性能低温用钢最大下游应用市场,全球LNG储运设施持续建设,拉动了高性能低温用钢需求。氢能产业开拓了全新赛道,-253℃的液氢储运工况对高性能低温用钢品质要求更为严苛。同时,核聚变等前沿能源装备的研发落地,也提升了高性能低温用钢的需求。多领域加持下,高性能低温用钢行业前景广阔。
 
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