在選擇低溫鋼時需注意以下幾點事項：
1. 脆性(xing)-延伸性(xing)轉變(bian)溫度
某些金屬(shu)在低(di)于室溫(wen)(wen)環境下(xia)的(de)某個狹(xia)窄溫(wen)(wen)度(du)區間內會(hui)展示出令人驚異的(de)延伸(shen)性損失的(de)現象，這個溫(wen)(wen)度(du)區間被稱(cheng)為脆(cui)(cui)性-延伸(shen)性轉變溫(wen)(wen)度(du)。應(ying)當避免鋼材(cai)在其零(ling)延伸(shen)性溫(wen)(wen)度(du)下(xia)使用。因(yin)為脆(cui)(cui)性裂紋擴展產生的(de)危險可能導致構件或(huo)整個系統的(de)加速破壞。由于在低(di)于零(ling)延伸(shen)性溫(wen)(wen)度(du)下(xia)，導致裂紋擴展所(suo)需的(de)能量極(ji)低(di)，因(yin)此，要(yao)改善鋼材(cai)的(de)韌性需要(yao)考慮下(xia)列因(yin)素(su)。
①. 晶粒(li)尺寸對(dui)所用鋼材的(de)零延(yan)性(xing)溫度有(you)很大(da)的(de)影響(xiang)。隨著晶粒(li)數量增加（即晶粒(li)尺寸變(bian)小(xiao)），零延(yan)伸(shen)性(xing)溫度降(jiang)低。因此，細晶粒(li)鋼種(zhong)通常都可(ke)以在(zai)低溫下使用。
②. 恰(qia)當地(di)熱處理(li)在增加鋼材(cai)的斷裂韌(ren)性(xing)方(fang)面可能極為有效。例如，淬火加回火就是提高韌(ren)性(xing)的一種有效的熱處理(li)措施。
③. 在合金元(yuan)素中，鎳、鈦、錳可以(yi)提高鋼(gang)材的斷裂韌性。
④. 厚度(du)是另(ling)一個影響脆性-延伸(shen)性轉變溫(wen)度(du)的變量。
2. 金(jin)相結構(gou)決定(ding)低溫性能
在環(huan)境溫度以(yi)下，某種(zhong)金(jin)屬的性質與金(jin)相(xiang)結構特點(dian)有關。
①. 體心立(li)方（bcc）結構的(de)(de)金屬，其拉(la)伸和屈服強度很大程度上取決于溫(wen)度，通(tong)常在低于室溫(wen)的(de)(de)某個狹窄的(de)(de)溫(wen)度范(fan)圍顯示出令人吃驚(jing)的(de)(de)延伸性的(de)(de)損(sun)失（如鐵(tie)和鉬）。
②. 面心立(li)方（fcc）結(jie)構的金屬(shu)，如鋁、銅以(yi)及奧氏體不銹鋼，常常隨(sui)著溫(wen)度(du)的升高，延(yan)伸性也隨(sui)之(zhi)增加，并且(qie)與(yu)屈服強(qiang)(qiang)度(du)相比(bi)較，拉伸強(qiang)(qiang)度(du)受(shou)溫(wen)度(du)的影響更大。
③. 密排(pai)六方（hcp）結(jie)構的(de)金屬(shu)，其拉伸和屈服強度(du)受環(huan)境溫(wen)度(du)的(de)影響很大(da)(da)，并且此類金屬(shu)通常在(zai)零度(du)以(yi)下會(hui)出現巨大(da)(da)的(de)延(yan)伸性的(de)損失(shi)（如鋅、鈦以(yi)及(ji)某些(xie)鈦合金）；然(ran)而，在(zai)低溫(wen)環(huan)境下，這類金屬(shu)卻具有良好(hao)的(de)延(yan)伸性。
④. 塑性變形加上低溫作用可能導致通常具有延伸性和韌性的不銹鋼，部分地轉變為體心立方晶格（bcc）結構，從而致使延伸性和韌性受到損失，如12Cr17Ni7（301）、12Cr18Ni9（302）、06Cr19Ni10（304）以及06Cr18Ni11Ti（321）。
⑤. 在某些材料(liao)中(zhong)，化(hua)學成分的微(wei)小變(bian)化(hua)也可能(neng)影響延伸性能(neng)。例(li)如，在某種具有延伸性的鈦合金(jin)中(zhong)，將(jiang)氧含量(liang)從(cong)0.10％增(zeng)加到0.20％，在-253℃下，可能(neng)降低韌性10％～15％。
3. 缺口韌性
缺口韌性(xing)(xing)被定義為(wei)在高應(ying)力(li)（如可能產(chan)生(sheng)的(de)沖擊載(zai)荷(he)）下，金屬抗脆斷(duan)的(de)能力(li)。缺口韌性(xing)(xing)可以采用(yong)(yong)多種(zhong)方法(fa)測(ce)量。常(chang)用(yong)(yong)測(ce)試(shi)方法(fa)是夏普(pu)(pu)V形(xing)缺口試(shi)驗。由(you)于部件或結(jie)構通(tong)常(chang)因缺口，應(ying)力(li)集中等缺陷，如褶(zhe)皺、焊接裂紋、弧坑，尖銳突變(bian)等產(chan)生(sheng)破壞，因此(ci)，這(zhe)(zhe)種(zhong)測(ce)試(shi)被視為(wei)十分必(bi)要。通(tong)過(guo)夏普(pu)(pu)V形(xing)缺口試(shi)驗，人們可以決定材(cai)料(liao)(liao)出(chu)現脆化時(shi)的(de)轉變(bian)溫(wen)度，而這(zhe)(zhe)數據和(he)資料(liao)(liao)有(you)助于設計者選擇鋼(gang)材(cai)，從而保證在整個使用(yong)(yong)期間承受的(de)溫(wen)度或應(ying)力(li)范圍(wei)內(nei)，材(cai)料(liao)(liao)具有(you)足夠的(de)韌性(xing)(xing)。
4. 低溫選材
選(xuan)擇低(di)溫(wen)和深冷(leng)用(yong)(yong)途的(de)材(cai)(cai)(cai)料需(xu)要(yao)透徹了(le)解使用(yong)(yong)場(chang)合(he)以(yi)及(ji)(ji)所(suo)提供金屬材(cai)(cai)(cai)料每種(zhong)等級的(de)力學性(xing)能（機械(xie)性(xing)能）方面的(de)知識。由于有多種(zhong)低(di)溫(wen)材(cai)(cai)(cai)料可(ke)選(xuan)用(yong)(yong)，因此設計者必須根據(ju)材(cai)(cai)(cai)料的(de)用(yong)(yong)途來考慮其價值。建議考慮的(de)一些因素包括有：強度(du)成本比、焊接和制(zhi)造成本以(yi)及(ji)(ji)低(di)于-59.4℃以(yi)下的(de)使用(yong)(yong)場(chang)合(he)選(xuan)擇合(he)金鋼(gang)時，極高強度(du)和良(liang)好的(de)沖擊性(xing)能的(de)需(xu)要(yao)。
5. 低溫和深冷用途的材料(liao)
鋁、銅、鈦、鎳基(ji)合金(jin)，含(han)9％Ni的(de)鐵素體(ti)鋼以及不銹(xiu)鋼等材(cai)料(liao)為(wei)設計者提供了(le)一(yi)個(ge)很大(da)的(de)、并且(qie)已經成(cheng)功用(yong)(yong)于液化(hua)氣(qi)體(ti)行(xing)業中(zhong)的(de)氣(qi)體(ti)液化(hua)、存(cun)儲和輸送(song)設備的(de)材(cai)料(liao)選(xuan)擇(ze)范圍。表4-7給出了(le)一(yi)個(ge)帶有最低使用(yong)(yong)溫(wen)(wen)度(du)的(de)常用(yong)(yong)低溫(wen)(wen)材(cai)料(liao)選(xuan)力學性能表。
用(yong)于(yu)存(cun)儲和(he)輸送液(ye)化氣體(ti)的(de)(de)(de)設備，對材料的(de)(de)(de)一(yi)個(ge)主要(yao)的(de)(de)(de)要(yao)求就是(shi)在該液(ye)體(ti)的(de)(de)(de)處(chu)理溫(wen)度下具有足夠的(de)(de)(de)韌性(xing)。其他還要(yao)求有諸如最小質量；焊(han)接(jie)工藝性(xing)好求，如抗冷、熱(re)裂紋、熱(re)影(ying)響區脆斷、焊(han)接(jie)接(jie)頭高強度高韌性(xing)要(yao)求以及耐腐蝕要(yao)求；盡可能低(di)(di)的(de)(de)(de)熱(re)膨脹要(yao)求，以最大限度減小因環(huan)境和(he)操(cao)作溫(wen)度造成(cheng)的(de)(de)(de)溫(wen)度差(cha)引起的(de)(de)(de)尺(chi)寸變化；相對低(di)(di)的(de)(de)(de)比(bi)熱(re)、低(di)(di)的(de)(de)(de)導(dao)熱(re)性(xing)以降低(di)(di)導(dao)熱(re)要(yao)求等。
低溫(wen)材料使(shi)用(yong)溫(wen)度，見(jian)表4-7。
6. 深(shen)冷容器和換熱器的制(zhi)造(zao)
大多(duo)數低溫材料(liao)具(ju)有良好的可成形(xing)性(xing)能和可焊(han)性(xing)。而(er)且大多(duo)數裝置(zhi)也(ye)都(dou)要采(cai)用焊(han)接制造技術或(huo)成型技術。低溫裝置(zhi)制造的各(ge)種影響(xiang)因素(su)，其中的一些要點列出如(ru)下：
①. 所有的原材(cai)料(liao)和(he)消耗品都嚴(yan)格的質量檢驗和(he)規范規定(ding)的試驗檢驗；
②. 對于各種類型的(de)焊接操作，焊接坡口(kou)的(de)制備被視為具有(you)頭(tou)等的(de)重要性，因(yin)此，應當作出清楚的(de)規定(ding)，并且對所(suo)有(you)的(de)焊接接頭(tou)都要嚴格執(zhi)行；
③. 焊接裝備(bei)必須(xu)經過嚴格檢查，以保證(zheng)正常(chang)使用；
④. 最重要的是，焊(han)接金(jin)屬和熱(re)影(ying)響區的斷(duan)裂(lie)韌(ren)性(xing)必(bi)須(xu)大于或等于母材的斷(duan)裂(lie)韌(ren)性(xing)。焊(han)接裝(zhuang)配應當抗(kang)冷熱(re)裂(lie)紋以及熱(re)影(ying)響區的脆(cui)化。
