超低溫合金

超低溫合金（Cryogenic Alloy）
臺北市立第一女子高級中學化學科何鎮揚老師/國立台灣師範大學化學系葉名倉教授責任編輯

一、超低溫材料的特殊要求
通常把常溫以下至熱力學零度的溫度範圍稱為低溫。針對不同的特定用途，同低溫領域的構造物，必須利用與之相適應的合金材料。

（1）防止低溫脆性
一般合金在低溫下強度會增加，但是延伸率、斷面收縮率、衝擊值（impact value）等都會下降，從而產生脆性破壞。例如，鐵素體鋼（ferrite）^註1呈體心立方結構，在溫度達到-200 ℃左右，就會出現韌性－脆性轉變，這是體心立方結構金屬的固有特性。添加鎳的材料，例如添加13 %的鎳，可以使其過渡溫度下降至液氦溫度（-269 ℃），即在液氦溫度以上不會出現低溫脆性。

防止低溫脆性的另一種方法是採用面心立方結構的金屬，例如鋁合金、奧氏體^註2系（austenite）不鏽鋼等。現代研究表明，1912年鐵達尼號豪華輪船在北海與冰山相撞後迅速沉投，就是由於那時候所用的鋼材中硫、磷含量高，在冰冷的海水中與冰山碰撞發生脆性斷裂所致。