1. 鐵素體低(di)溫鋼


   鐵(tie)素(su)體低溫(wen)鋼一般(ban)存(cun)在(zai)著明顯(xian)的韌(ren)性(xing)(xing)-脆性(xing)(xing)轉變(bian)溫(wen)度(du)(du)，當(dang)溫(wen)度(du)(du)降(jiang)(jiang)低至(zhi)某個臨界值（或區間(jian)(jian)）會出現韌(ren)性(xing)(xing)的急劇(ju)下降(jiang)(jiang)。含(han)碳為(wei)0.2％鐵(tie)素(su)體鋼沖擊值與(yu)溫(wen)度(du)(du)的關(guan)系，其(qi)轉變(bian)溫(wen)度(du)(du)在(zai)-20℃左右。這樣一來，鐵(tie)素(su)體鋼不宜在(zai)其(qi)轉變(bian)溫(wen)度(du)(du)以下使用。為(wei)此一般(ban)需在(zai)鐵(tie)素(su)體鋼中加入Mn、Ni等合金元素(su)，以降(jiang)(jiang)低間(jian)(jian)隙雜質，細(xi)化晶(jing)粒，控制鋼中第(di)二相(xiang)的大小、形態和分布等，使得鐵(tie)素(su)體鋼的韌(ren)性(xing)(xing)-脆性(xing)(xing)轉變(bian)溫(wen)度(du)(du)降(jiang)(jiang)低。


   鐵素體不銹鋼在低溫狀態下，存在著像碳素鋼那樣的低溫脆性，而奧氏體鋼則不存在。因此，鐵素體或者是馬氏體不銹鋼有可能產生低溫脆化，而奧氏體系不銹鋼或Ni基合金則不會顯示低溫脆性。鐵素體不銹鋼的12Cr13（410）、10Cr17（430）等在低溫狀態下，會顯示出沖擊韌性值急劇下降。所以鐵素體不銹鋼在低溫狀態下使用時，要特別注意和謹慎。作為改善鐵素體型不銹鋼沖擊韌性的方法，可考慮進行高純化工藝處理。借助于控制C，N等級水平，脆化溫度可在-100～-50℃范圍內得到改善時，使之有可能用于冷凍相關的場合。近年來，已將022Cr18Ti（439）和022Cr18NbTi等應用于冷凍器具的殼體。鐵素體不銹鋼因為是體心立方（bcc）晶格結構，在加工處理時材料性能呈現出變弱，可能出現尖銳的裂紋并會迅速地擴展而造成脆性破壞。奧氏體型不銹鋼因為是面心立方（fcc）晶格結構而不會產生脆性破壞。奧氏體型不銹鋼06Cr19Ni10（304）和06Cr17Ni12Mo2（316）等顯示出在低溫狀態下仍具有優越的沖擊特性。但是，要注意加工處理時析出鐵素體或因加工而引起馬氏體的析出，還有因敏化引起碳化物或σ相等異相析出而引起脆化的傾向。


   中(zhong)（高）合(he)金鐵素體(ti)低溫鋼主要有6％Ni鋼、9％Ni鋼、36％Ni鋼，其中(zhong)9％Ni鋼是(shi)應用較廣(guang)的深冷用鋼。這(zhe)類(lei)高鎳鋼的使(shi)用溫度(du)可低至-196℃。


2. 奧(ao)氏體低溫鋼


   在(zai)最近(jin)十年，奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼，在(zai)-151℃和-269℃之間的低溫段內的表現不(bu)凡，使用(yong)在(zai)不(bu)斷增加，在(zai)液化氣（LNG）的船運、儲(chu)存、管(guan)道(dao)系統(tong)及其各(ge)種輔助裝備(bei)上(shang)獲(huo)得了大量的應(ying)用(yong)。


   AISI300 型鋼種，如 06Cr18Ni10（304）、022Cr19Ni10(304L)、06Cr25Ni20(310S)、06Cr17Ni12Mo2(316)、022Cr17Ni12Mo2(316L)、06Cr18Ni11Ti（321）和06Cr18Ni11Nb（347）在-269℃的低溫下都具有優良的可焊性和韌性。在這些不銹鋼中，如06Cr18Ni10（304）和022Cr19Nil0（304L）是最常用的不銹鋼。因此，在設計規范中它們具有最多的現場使用經驗和覆蓋面。這類等級的不銹鋼具有中等的強度和優良的韌性，因此常常按照其成形性能、制造性能以及各種制品形式進行選擇。


   在各種改性(xing)類型中(zhong)，含氮高(gao)(gao)強度(du)的不銹鋼，如06Cr18Nil0N（304N）和(he)022Cr17Ni12Mo2N（316LN）常常用于低溫過程(cheng)裝置和(he)液(ye)氧(yang)和(he)液(ye)氮的儲存(cun)和(he)輸(shu)送。添(tian)加2％的氮提高(gao)(gao)強度(du)約40％，并(bing)且在不損失延伸(shen)性(xing)和(he)斷裂韌性(xing)的前提下，適度(du)提高(gao)(gao)了拉伸(shen)強度(du)。


奧氏體低(di)溫(wen)(wen)鋼具有(you)較高的低(di)溫(wen)(wen)韌性，一(yi)般沒有(you)韌性-脆(cui)性轉變溫(wen)(wen)度。按合金成(cheng)分不同，可分為三個系列。


1. Cr-Ni系


  Cr-Ni系。主要為18-8型鉻鎳不銹耐(nai)(nai)酸(suan)鋼。這種鋼低溫韌(ren)性(xing)(xing)、耐(nai)(nai)腐蝕(shi)性(xing)(xing)和工藝性(xing)(xing)均較好，已(yi)不同程度(du)地應用于各(ge)種深(shen)冷（-150～-269℃）技(ji)術(shu)中。


2. Cr-Ni-Mn和Cr-Ni-Mn-N系(xi)


  Cr-Ni-Mn和(he)Cr-Ni-Mn-N系。這類鋼(gang)種以(yi)錳、氮代替部(bu)分鎳來穩定奧氏(shi)體。氮還具有強化作用(yong)，使鋼(gang)具有較高(gao)的韌(ren)性、極低的磁(ci)(ci)導率(lv)和(he)穩定的奧氏(shi)體組織，適用(yong)于做超低溫無(wu)磁(ci)(ci)鋼(gang)（即材料(liao)的磁(ci)(ci)導率(lv)很小）。如 06Cr21Ni6Mn9N 和(he)06Cr16Ni22Mn9Mo2 等(deng)在-269℃做無(wu)磁(ci)(ci)結構(gou)部(bu)件。


3. Mn-Al系奧(ao)氏體低(di)溫無磁鋼


  Fe-Mn-Al系(xi)奧氏體低(di)(di)溫無磁(ci)鋼(gang)。是(shi)我國研制的(de)節約鉻(ge)、鎳的(de)新鋼(gang)種，如15Mn26A14等可(ke)部分代替鉻(ge)鎳奧氏體鋼(gang)，用(yong)于-196℃以下的(de)極(ji)低(di)(di)溫區(qu)。如能改善這種鋼(gang)的(de)抗化學腐蝕能力，還可(ke)擴大其應用(yong)范圍。