20CR2NI4A 둥근 강철 (GB/T 3077)은 0.17–0.23% 탄소 (C), 0.17–0.37% 실리콘 (SI), 0.17–0.60% 망간 (MN), 1.80–2.20%%의 크롬 (CR), 3.60-4.00% 니켈 (NI), 0.025%의 니켈 (0.025%)의 조성을 가지고 있습니다. 또는 0.025%의 황 (들)과 같다.
니켈 (3.60–4.00%)은 두 가지 원자 수준 메커니즘을 통해 극저온 강인성을 향상시키는 핵심 요소 (- 40도)입니다.
연성 - 취성 전이 온도 (DBTT) 억제 : 대부분의 페라이트 강은 DBTT 아래에서 부서지기 쉽지만 니켈은 20cr2ni4a의 dbtt를 - 70도 이하로 낮 춥니 다. 이는 Ni 원자가 저온에서 취성 마르텐 사이트의 형성을 방해하기 때문에 - 대신 강철은 골절없이 에너지를 흡수 할 수있는 연성 오스테 나이트-페리트 혼합 구조를 유지하기 때문입니다.
입자 경계 불순종 결합 : 극저온 온도에서 인 (P)과 같은 불순물은 입자 경계에서 분리되어 약화되는 경향이 있습니다. 니켈은 P에 대한 높은 친화력을 가지며, 경계에서의 클러스터링을 방지하는 안정적인 ni₃p 화합물을 형성한다. 이것은 intergranular 결합을 강화하여 낮은 니켈 강 (예 : 20cr<1% Ni).
크롬 (1.80–2.20%)은 미세 탄화물을 형성함으로써 기본 강도를 제공하는 반면, Ultra - 낮은 P/S 한계 (0.025%이상)는 부서지기 쉬운 내포물을 더욱 감소시킵니다 -이 요소는 니켈의 극저온 강인 효과를 지원합니다.