1. 鐵素體(ti)低溫鋼


   鐵素(su)(su)體(ti)低(di)溫鋼一(yi)(yi)般存在(zai)著明顯的韌性(xing)(xing)-脆性(xing)(xing)轉(zhuan)變溫度(du)，當溫度(du)降(jiang)低(di)至某個臨界值（或(huo)區間）會出現韌性(xing)(xing)的急劇下(xia)(xia)降(jiang)。含碳為0.2％鐵素(su)(su)體(ti)鋼沖擊值與溫度(du)的關系，其(qi)轉(zhuan)變溫度(du)在(zai)-20℃左右(you)。這樣一(yi)(yi)來，鐵素(su)(su)體(ti)鋼不宜在(zai)其(qi)轉(zhuan)變溫度(du)以下(xia)(xia)使用。為此一(yi)(yi)般需在(zai)鐵素(su)(su)體(ti)鋼中(zhong)加(jia)入Mn、Ni等合金元素(su)(su)，以降(jiang)低(di)間隙雜(za)質，細化晶(jing)粒(li)，控制鋼中(zhong)第二相的大小、形(xing)態和分布等，使得鐵素(su)(su)體(ti)鋼的韌性(xing)(xing)-脆性(xing)(xing)轉(zhuan)變溫度(du)降(jiang)低(di)。


   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(gao)）合金鐵素(su)體(ti)低溫(wen)鋼(gang)(gang)(gang)主要有(you)6％Ni鋼(gang)(gang)(gang)、9％Ni鋼(gang)(gang)(gang)、36％Ni鋼(gang)(gang)(gang)，其中(zhong)9％Ni鋼(gang)(gang)(gang)是(shi)應(ying)用較(jiao)廣的深(shen)冷用鋼(gang)(gang)(gang)。這類高(gao)鎳鋼(gang)(gang)(gang)的使用溫(wen)度可低至-196℃。


2. 奧氏(shi)體低溫(wen)鋼


   在(zai)最近十年，奧氏體不銹鋼，在(zai)-151℃和(he)-269℃之間的(de)低溫段內的(de)表現(xian)不凡，使用在(zai)不斷(duan)增加(jia)，在(zai)液化氣(qi)（LNG）的(de)船運、儲存、管(guan)道系(xi)統及其各種輔助裝(zhuang)備上(shang)獲(huo)得了大量的(de)應(ying)用。


   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。


   在各種改性類型中(zhong)，含氮(dan)高強(qiang)度的(de)不銹鋼，如06Cr18Nil0N（304N）和(he)(he)(he)(he)022Cr17Ni12Mo2N（316LN）常常用于低溫過(guo)程裝置和(he)(he)(he)(he)液(ye)氧和(he)(he)(he)(he)液(ye)氮(dan)的(de)儲存(cun)和(he)(he)(he)(he)輸送。添加2％的(de)氮(dan)提(ti)高強(qiang)度約40％，并且(qie)在不損失延伸性和(he)(he)(he)(he)斷(duan)裂(lie)韌性的(de)前(qian)提(ti)下，適度提(ti)高了拉伸強(qiang)度。


奧氏體低溫鋼具有較高的低溫韌性(xing)，一般沒有韌性(xing)-脆性(xing)轉變(bian)溫度。按合金成分不同，可分為(wei)三(san)個系列。


1. Cr-Ni系


  Cr-Ni系。主要為18-8型鉻鎳不(bu)銹耐酸(suan)鋼(gang)。這種鋼(gang)低溫韌性(xing)、耐腐(fu)蝕性(xing)和工藝性(xing)均(jun)較好，已不(bu)同(tong)程度地應(ying)用于各種深(shen)冷(leng)（-150～-269℃）技術中。


2. Cr-Ni-Mn和(he)Cr-Ni-Mn-N系


  Cr-Ni-Mn和Cr-Ni-Mn-N系。這類鋼種以錳(meng)、氮代替部(bu)分鎳來穩定奧氏(shi)體(ti)。氮還具(ju)有(you)(you)強(qiang)化(hua)作用，使鋼具(ju)有(you)(you)較高的韌性、極(ji)低的磁(ci)導率(lv)和穩定的奧氏(shi)體(ti)組織(zhi)，適用于做(zuo)超低溫無磁(ci)鋼（即材料的磁(ci)導率(lv)很小）。如 06Cr21Ni6Mn9N 和06Cr16Ni22Mn9Mo2 等在-269℃做(zuo)無磁(ci)結構部(bu)件。


3. Mn-Al系奧氏(shi)體低溫無(wu)磁鋼


  Fe-Mn-Al系奧氏體低溫無(wu)磁(ci)鋼(gang)。是我國研制的(de)節(jie)約鉻(ge)、鎳的(de)新鋼(gang)種(zhong)，如15Mn26A14等可部分代替鉻(ge)鎳奧氏體鋼(gang)，用于-196℃以(yi)下的(de)極低溫區。如能(neng)(neng)改善這種(zhong)鋼(gang)的(de)抗(kang)化學腐蝕能(neng)(neng)力，還可擴大其應(ying)用范圍。