在選擇低(di)溫鋼時需注意以下幾點事項：
1. 脆性-延伸(shen)性轉變溫度
某些金屬(shu)在低于室溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下的(de)某個狹窄溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)區間(jian)內會展(zhan)示(shi)出(chu)令人驚(jing)異的(de)延伸性(xing)(xing)(xing)(xing)損失的(de)現(xian)象，這個溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)區間(jian)被稱(cheng)為脆性(xing)(xing)(xing)(xing)-延伸性(xing)(xing)(xing)(xing)轉變溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)。應當避免鋼材(cai)在其零延伸性(xing)(xing)(xing)(xing)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)下使用。因(yin)(yin)為脆性(xing)(xing)(xing)(xing)裂紋擴展(zhan)產生的(de)危險可能導(dao)致構(gou)件(jian)或整個系統的(de)加(jia)速破壞(huai)。由(you)于在低于零延伸性(xing)(xing)(xing)(xing)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)下，導(dao)致裂紋擴展(zhan)所(suo)需(xu)(xu)的(de)能量極低，因(yin)(yin)此，要改善(shan)鋼材(cai)的(de)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)需(xu)(xu)要考慮下列(lie)因(yin)(yin)素(su)。
①. 晶粒(li)(li)(li)尺(chi)寸(cun)對(dui)所用鋼(gang)材的(de)零延性(xing)溫度有很大的(de)影響(xiang)。隨著晶粒(li)(li)(li)數量增加（即晶粒(li)(li)(li)尺(chi)寸(cun)變小），零延伸性(xing)溫度降低。因(yin)此，細晶粒(li)(li)(li)鋼(gang)種通常(chang)都可(ke)以(yi)在低溫下使用。
②. 恰(qia)當地熱處(chu)理(li)在增(zeng)加鋼(gang)材(cai)的斷裂韌(ren)性方面可能(neng)極為有效(xiao)。例(li)如，淬(cui)火(huo)加回火(huo)就是提高韌(ren)性的一種(zhong)有效(xiao)的熱處(chu)理(li)措施。
③. 在合金元(yuan)素(su)中，鎳、鈦、錳(meng)可以提高鋼(gang)材(cai)的(de)斷裂(lie)韌性(xing)。
④. 厚度是另一個影響(xiang)脆(cui)性(xing)-延伸性(xing)轉變溫(wen)度的變量。
2. 金相結(jie)構決定低溫性能(neng)
在環境溫度(du)以下，某(mou)種金屬的性質(zhi)與(yu)金相結構特點有關。
①. 體心立方（bcc）結(jie)構的(de)金(jin)屬，其拉伸和屈服強度(du)很大程度(du)上取決于(yu)溫度(du)，通常在低于(yu)室溫的(de)某個狹窄的(de)溫度(du)范圍(wei)顯示出令人(ren)吃驚的(de)延伸性(xing)的(de)損失（如鐵和鉬）。
②. 面心立方（fcc）結構的金屬，如鋁、銅以及奧(ao)氏體不銹(xiu)鋼(gang)，常(chang)常(chang)隨著溫(wen)度(du)的升高，延伸性也隨之增加(jia)，并且(qie)與(yu)屈(qu)服強(qiang)度(du)相比較，拉伸強(qiang)度(du)受溫(wen)度(du)的影響更(geng)大。
③. 密(mi)排六方（hcp）結構(gou)的(de)(de)金屬(shu)，其拉伸(shen)和屈服(fu)強度受環(huan)境溫(wen)(wen)度的(de)(de)影響很大，并且此(ci)類(lei)金屬(shu)通(tong)常在零度以(yi)下會(hui)出(chu)現(xian)巨大的(de)(de)延伸(shen)性(xing)(xing)的(de)(de)損失（如(ru)鋅、鈦以(yi)及(ji)某些鈦合金）；然而(er)，在低(di)溫(wen)(wen)環(huan)境下，這(zhe)類(lei)金屬(shu)卻具(ju)有良(liang)好(hao)的(de)(de)延伸(shen)性(xing)(xing)。
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. 在某些材料中，化(hua)學成分的微(wei)小變化(hua)也可能影響(xiang)延伸性能。例如，在某種(zhong)具有延伸性的鈦合金中，將氧(yang)含量從0.10％增(zeng)加到(dao)0.20％，在-253℃下，可能降低韌性10％～15％。
3. 缺口(kou)韌性
缺口(kou)韌(ren)性(xing)被定(ding)義為在高應(ying)力（如可(ke)能(neng)產生(sheng)的(de)(de)沖擊載荷）下，金屬抗脆斷(duan)的(de)(de)能(neng)力。缺口(kou)韌(ren)性(xing)可(ke)以采用(yong)多種(zhong)方法測量。常(chang)用(yong)測試(shi)方法是夏(xia)普(pu)V形缺口(kou)試(shi)驗。由于(yu)部件或(huo)結構通(tong)常(chang)因缺口(kou)，應(ying)力集中等缺陷，如褶皺、焊(han)接(jie)裂紋、弧坑，尖銳突變等產生(sheng)破壞(huai)，因此，這種(zhong)測試(shi)被視為十分必要。通(tong)過夏(xia)普(pu)V形缺口(kou)試(shi)驗，人(ren)們可(ke)以決定(ding)材料(liao)出現脆化時的(de)(de)轉變溫度(du)，而這數據和資料(liao)有助(zhu)于(yu)設計(ji)者選擇鋼材，從(cong)而保證在整(zheng)個使(shi)用(yong)期(qi)間承受(shou)的(de)(de)溫度(du)或(huo)應(ying)力范圍內，材料(liao)具有足夠的(de)(de)韌(ren)性(xing)。
4. 低(di)溫選材
選(xuan)擇低溫和深冷用途(tu)的(de)材料(liao)(liao)需(xu)要透(tou)徹了解使用場合(he)以(yi)及(ji)所提(ti)供金屬材料(liao)(liao)每種等級的(de)力學性(xing)能(neng)（機(ji)械性(xing)能(neng)）方面的(de)知識。由于(yu)有多(duo)種低溫材料(liao)(liao)可(ke)選(xuan)用，因此設計者必須根據(ju)材料(liao)(liao)的(de)用途(tu)來(lai)考慮其價值。建議考慮的(de)一些(xie)因素(su)包括有：強度(du)成(cheng)本(ben)比、焊接和制造成(cheng)本(ben)以(yi)及(ji)低于(yu)-59.4℃以(yi)下的(de)使用場合(he)選(xuan)擇合(he)金鋼(gang)時，極(ji)高(gao)強度(du)和良好的(de)沖擊性(xing)能(neng)的(de)需(xu)要。
5. 低溫和深冷用途的材料
鋁、銅、鈦、鎳基(ji)合金，含9％Ni的鐵素體(ti)(ti)鋼以及不(bu)銹鋼等材料(liao)為設計(ji)者提供(gong)了(le)(le)一個(ge)很大的、并且已經(jing)成功用(yong)于液化(hua)氣體(ti)(ti)行業(ye)中的氣體(ti)(ti)液化(hua)、存儲和輸送設備的材料(liao)選擇(ze)范(fan)圍(wei)。表4-7給出(chu)了(le)(le)一個(ge)帶(dai)有(you)最低使用(yong)溫度的常用(yong)低溫材料(liao)選力學性能(neng)表。
用于存儲和輸送液化氣體的(de)(de)(de)(de)設備(bei)，對材料的(de)(de)(de)(de)一個(ge)主要的(de)(de)(de)(de)要求(qiu)就是在(zai)該(gai)液體的(de)(de)(de)(de)處理溫(wen)度下(xia)具有足(zu)夠的(de)(de)(de)(de)韌(ren)性(xing)。其他還(huan)要求(qiu)有諸如最小(xiao)質量；焊接工(gong)藝(yi)性(xing)好求(qiu)，如抗冷(leng)、熱裂紋、熱影響區脆斷、焊接接頭高強(qiang)度高韌(ren)性(xing)要求(qiu)以及耐腐蝕(shi)要求(qiu)；盡可能低(di)的(de)(de)(de)(de)熱膨脹(zhang)要求(qiu)，以最大限(xian)度減小(xiao)因環境和操(cao)作(zuo)溫(wen)度造成(cheng)的(de)(de)(de)(de)溫(wen)度差(cha)引起的(de)(de)(de)(de)尺寸變化；相對低(di)的(de)(de)(de)(de)比熱、低(di)的(de)(de)(de)(de)導熱性(xing)以降低(di)導熱要求(qiu)等。
低溫(wen)材料使用(yong)溫(wen)度，見表4-7。
6. 深(shen)冷容(rong)器(qi)和(he)換熱器(qi)的制造
大多(duo)數(shu)低(di)溫材料(liao)具(ju)有良好的(de)(de)可成形性(xing)(xing)能(neng)和可焊性(xing)(xing)。而且大多(duo)數(shu)裝置(zhi)也都要(yao)采用焊接制(zhi)造(zao)技術(shu)或成型技術(shu)。低(di)溫裝置(zhi)制(zhi)造(zao)的(de)(de)各種影(ying)響(xiang)因素，其中的(de)(de)一(yi)些要(yao)點列出如下：
①. 所有的原材料和消耗品都嚴格的質量(liang)檢驗(yan)和規(gui)范規(gui)定的試驗(yan)檢驗(yan)；
②. 對(dui)于各種(zhong)類型的(de)焊接(jie)操作(zuo)，焊接(jie)坡口(kou)的(de)制備被視為具有頭等的(de)重要性，因此(ci)，應當(dang)作(zuo)出清(qing)楚的(de)規定，并(bing)且對(dui)所有的(de)焊接(jie)接(jie)頭都要嚴格執行；
③. 焊接裝備必須經過(guo)嚴格檢查，以保(bao)證正常使用；
④. 最(zui)重要的是，焊接金屬和熱(re)影響(xiang)區的斷裂(lie)韌(ren)性(xing)必須大于或等(deng)于母材的斷裂(lie)韌(ren)性(xing)。焊接裝(zhuang)配應當抗冷熱(re)裂(lie)紋以及熱(re)影響(xiang)區的脆化。
