-80℃狂奔的運載車身要用什么鋼?
今年春節檔科幻片《流浪地球》大火,這部片子戳中我等工科狗內心最柔軟的地方:遍地鋼鐵,濃濃的重工業氣息,史詩般的流浪計劃,集體主義和家園情懷,還有......地表的嚴寒......
根據各方搜集的資料顯示 影片中地表溫度低于-80℃
從劇情發展中可以看到,地面不但有工業設施和運輸裝備,而且建有補給設施。 工礦裝備
山東濟寧補給站
按影片設定,這些設施設備的使用環境低于-80℃,那么冰層厚度,雪層厚度、基本風壓、基本雪壓、抗震設防類別、地基基礎設計、樓(屋)面活荷載值、耐候性、維護便捷性等一系列因素。而這些都會在設計時被轉換成對鋼鐵材料的要求。 現有科技水平可以滿足需求嗎? 目前地球上最寒冷的地方是南極,東南極高原地區最為寒冷,年平均氣溫低達-57℃。最新的研究數據顯示,近年來獲得的最低氣溫為攝氏-97.8℃,這項研究發表在"地球物理研究快報"雜志上。在這樣的低溫下,普通的鋼鐵會變得像玻璃一樣脆。(詳見鋼鐵的低溫韌性)
南極大陸建有較為完善的科考體系,或許更有參考價值。以建筑物為例,我們看下某科考站的建造要求。
考慮到影片中極端氣溫肯定是低于-80℃的,南極站用鋼清單中主體結構用的09MnNiDR可以支持-70℃的使用,但是低溫用鋼差個二十度性能天差地別,所以用在影片中估計頂不住。 達叔在上海中心的最后一刻
所以基礎鋼板或許要換成更高等級的低溫用鋼,09MnNiDR這個牌號來源于我國國標GB 3531-2014,是一份強制標準,用于制造低溫壓力容器。 在這份標準中我們找到了兩個更高等級的牌號:08Ni3DR(-100℃,60J沖擊功),06Ni9DR(-196℃,100J沖擊功)。
這個系列的牌號不但耐低溫,還有非常不錯的強度,非常適合影片中的環境。雖然唯一的缺點就是貴,但以流浪地球的設定來說,人類既然用所有資源點亮了重工業科技樹,那大批量生產個低溫容器鋼也不是什么問題。 柴哥處于好奇,又搜了下還有哪些低溫用鋼。
好吧,有些出乎預料,幾百個搜索結果。其中船用液化天然氣用鋼(LNG)甚至可以支持-254℃的使用。所以么,以人類現有科技在影片的地表造個補給站啥的妥妥地沒問題。 至于大型裝載車,噸位或許不是問題(畢竟徐州重工的DE400載重量已經到400噸,點亮科技樹的前提下再加把勁或許就成了呢),不過再加上影片設定的最高300km/h時速...這是要用核能驅動么....
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