低温应用钢综述

摘要 低温系统在人类几乎所有最顶尖的技术成就中都发挥了至关重要的作用。低温应用所要求的材料需具备独特的综合性能，这极大限制了材料的选择。在大多数其他工程应用中，由于钢材性能具有广泛的可调性、优异的强度和韧性结合，且与有色金属材料相比成本更低，因而成为低温应用的首选/主要结构材料。在低温下既要提高强度又不牺牲韧性这一相互矛盾的要求带来了巨大挑战，并促成了针对特定应用定制的大量钢种的发展。本综述旨在综述用于低温应用的各类标准和非标准钢的冶金特性、材料选择、力学性能评价以及实际应用。本综述涵盖了低温对材料性能的影响、用于性能评估的模拟力学测试、钢铁冶金学以及迄今已发表文献的应用实例。综述还分析了低温韧性的起源、各类应用需求以及作者实验室开展的工作。对低温力学测试相关问题及国际上的数据生成现状进行了批判性分析。综述重点突出了物理冶金学方面，并涵盖了各类钢的“显微组织-性能-工艺”关联。综述探讨了低温钢的最新进展之一——作为传统钢替代品提出的高熵合金，并对其力学性能数据进行了批判性分析。同时还综述了增材制造钢在低温应用中的潜力。最后，本综述探讨了各类低温钢在加工–力学性能关联方面面临的挑战。本综述还为从事低温钢研究的人员提供了有用信息，并展示了该领域的最新进展。