極低温環境における「スラスト荷重容量」安全係数の影響を説明します。

極低温環境(-196℃の液体窒素など)では、302や316などのステンレス鋼の降伏強さ$\sigma_y$と引張強さは増加しますが、延性は低下します。スラスト負荷容量の式 $P_g = (D \cdot d \cdot \pi \cdot \sigma_y) / S_f$ は容量の増加を示唆します。ただし、脆性破壊のリスクが主な故障モードになります。破壊靱性の低下 $K_{IC}$ を考慮して、安全係数 $S_f$ を 2 から 4 に増やす必要があります。さらに、リングの熱収縮 ($L = L_0 \cdot \alpha \cdot \Delta T$) を計算して、リングとハウジングの間の冷却速度の差によってリングがシャフトに拘束されたり、溝から膨張したりするほど収縮しないようにする必要があります。