1. 鐵素體低溫鋼
鐵(tie)素(su)體(ti)低溫(wen)鋼(gang)一般存在著明顯的(de)(de)韌(ren)(ren)性(xing)-脆(cui)性(xing)轉變溫(wen)度(du)(du)，當溫(wen)度(du)(du)降低至(zhi)某個臨界(jie)值(zhi)（或(huo)區間）會出現韌(ren)(ren)性(xing)的(de)(de)急劇下(xia)降。含碳為(wei)0.2％鐵(tie)素(su)體(ti)鋼(gang)沖擊值(zhi)與(yu)溫(wen)度(du)(du)的(de)(de)關系，其(qi)轉變溫(wen)度(du)(du)在-20℃左右。這樣一來，鐵(tie)素(su)體(ti)鋼(gang)不宜在其(qi)轉變溫(wen)度(du)(du)以下(xia)使用。為(wei)此一般需在鐵(tie)素(su)體(ti)鋼(gang)中(zhong)加入Mn、Ni等合金(jin)元素(su)，以降低間隙雜(za)質，細化晶粒，控制鋼(gang)中(zhong)第(di)二相的(de)(de)大(da)小(xiao)、形態(tai)和(he)分布(bu)等，使得鐵(tie)素(su)體(ti)鋼(gang)的(de)(de)韌(ren)(ren)性(xing)-脆(cui)性(xing)轉變溫(wen)度(du)(du)降低。
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（高）合金鐵素體低(di)溫鋼(gang)(gang)主要有6％Ni鋼(gang)(gang)、9％Ni鋼(gang)(gang)、36％Ni鋼(gang)(gang)，其中9％Ni鋼(gang)(gang)是應用較(jiao)廣(guang)的深冷用鋼(gang)(gang)。這類高鎳鋼(gang)(gang)的使用溫度(du)可低(di)至-196℃。
2. 奧氏體低溫鋼
在(zai)最近十年，奧氏體不銹(xiu)鋼，在(zai)-151℃和-269℃之(zhi)間的低溫(wen)段內(nei)的表(biao)現不凡，使用(yong)在(zai)不斷增加，在(zai)液化(hua)氣（LNG）的船運、儲(chu)存、管(guan)道(dao)系統及其(qi)各(ge)種輔助裝備上獲得(de)了大量的應用(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(zai)各種改性類型(xing)中，含氮高強度(du)(du)的(de)不(bu)銹鋼，如06Cr18Nil0N（304N）和(he)022Cr17Ni12Mo2N（316LN）常(chang)常(chang)用于低(di)溫過程裝置(zhi)和(he)液氧和(he)液氮的(de)儲(chu)存和(he)輸(shu)送。添加2％的(de)氮提(ti)高強度(du)(du)約40％，并(bing)且在(zai)不(bu)損失延伸(shen)性和(he)斷裂(lie)韌性的(de)前提(ti)下(xia)，適度(du)(du)提(ti)高了拉(la)伸(shen)強度(du)(du)。
奧氏(shi)體低溫(wen)鋼具有較高的(de)低溫(wen)韌性，一(yi)般沒有韌性-脆性轉變溫(wen)度。按合(he)金成分不同，可分為三(san)個系列。
1. Cr-Ni系
Cr-Ni系。主要為(wei)18-8型鉻鎳不銹耐酸鋼。這種(zhong)鋼低溫(wen)韌性、耐腐蝕性和工(gong)藝(yi)性均較好，已(yi)不同程度地應用于各種(zhong)深(shen)冷（-150～-269℃）技術(shu)中。
2. Cr-Ni-Mn和(he)Cr-Ni-Mn-N系(xi)
Cr-Ni-Mn和Cr-Ni-Mn-N系。這類鋼(gang)種以錳、氮代替(ti)部分鎳來穩(wen)定奧氏體。氮還(huan)具有(you)強化作用，使鋼(gang)具有(you)較(jiao)高的(de)韌(ren)性、極低的(de)磁(ci)導(dao)率和穩(wen)定的(de)奧氏體組織，適用于做(zuo)超低溫(wen)無(wu)磁(ci)鋼(gang)（即(ji)材料的(de)磁(ci)導(dao)率很小）。如 06Cr21Ni6Mn9N 和06Cr16Ni22Mn9Mo2 等在-269℃做(zuo)無(wu)磁(ci)結構部件。
3. Mn-Al系(xi)奧(ao)氏體低溫無(wu)磁鋼
Fe-Mn-Al系奧氏體低溫(wen)無磁(ci)鋼。是我國研制的節約鉻(ge)、鎳(nie)(nie)的新鋼種(zhong)，如(ru)(ru)15Mn26A14等可(ke)部(bu)分代(dai)替鉻(ge)鎳(nie)(nie)奧氏體鋼，用(yong)于-196℃以下的極(ji)低溫(wen)區(qu)。如(ru)(ru)能改善這種(zhong)鋼的抗(kang)化學腐蝕能力，還可(ke)擴大其應用(yong)范圍。
