在選擇低溫鋼時需注意以下幾點事項：
1. 脆性-延伸(shen)性轉變溫度(du)
某些(xie)金(jin)屬在低(di)于(yu)(yu)室溫(wen)(wen)環境下的(de)某個狹窄溫(wen)(wen)度(du)區間內會展示出令人驚(jing)異(yi)的(de)延(yan)(yan)伸(shen)性(xing)(xing)損失的(de)現象，這個溫(wen)(wen)度(du)區間被(bei)稱為(wei)脆(cui)性(xing)(xing)-延(yan)(yan)伸(shen)性(xing)(xing)轉變溫(wen)(wen)度(du)。應(ying)當避(bi)免鋼(gang)材在其零延(yan)(yan)伸(shen)性(xing)(xing)溫(wen)(wen)度(du)下使用。因為(wei)脆(cui)性(xing)(xing)裂紋擴展產(chan)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(yu)(yu)在低(di)于(yu)(yu)零延(yan)(yan)伸(shen)性(xing)(xing)溫(wen)(wen)度(du)下，導致裂紋擴展所需(xu)(xu)的(de)能量極低(di)，因此，要(yao)改善鋼(gang)材的(de)韌(ren)性(xing)(xing)需(xu)(xu)要(yao)考慮下列因素。
①. 晶(jing)(jing)粒(li)尺(chi)寸(cun)對所(suo)用鋼(gang)材(cai)的(de)(de)零延性溫度(du)有(you)很大的(de)(de)影響。隨著晶(jing)(jing)粒(li)數量(liang)增加（即晶(jing)(jing)粒(li)尺(chi)寸(cun)變小），零延伸性溫度(du)降低。因此，細晶(jing)(jing)粒(li)鋼(gang)種通常都可以(yi)在低溫下使用。
②. 恰當地熱(re)處理在增加鋼材的斷裂韌性(xing)方面可(ke)能(neng)極為(wei)有(you)效(xiao)。例(li)如，淬火(huo)加回(hui)火(huo)就是提(ti)高(gao)韌性(xing)的一種有(you)效(xiao)的熱(re)處理措(cuo)施。
③. 在合(he)金元素中，鎳(nie)、鈦、錳可以提高鋼材的(de)斷裂韌性。
④. 厚度是另一個影響脆性(xing)-延伸(shen)性(xing)轉變(bian)溫度的變(bian)量。
2. 金相結構決(jue)定低溫(wen)性能(neng)
在環境溫度以(yi)下(xia)，某種金屬(shu)的性質與金相結構特點有關。
①. 體心立方(fang)（bcc）結構(gou)的(de)金屬，其拉伸和屈服強度(du)很(hen)大程度(du)上取(qu)決于溫(wen)度(du)，通常在低(di)于室(shi)溫(wen)的(de)某個狹(xia)窄的(de)溫(wen)度(du)范圍顯示出(chu)令(ling)人吃驚(jing)的(de)延伸性的(de)損失（如(ru)鐵和鉬）。
②. 面心立方（fcc）結構的(de)金(jin)屬，如(ru)鋁、銅以及奧氏體不銹鋼，常(chang)常(chang)隨著溫(wen)度(du)的(de)升高(gao)，延(yan)伸性也隨之增加，并且與屈服強(qiang)度(du)相比(bi)較，拉伸強(qiang)度(du)受溫(wen)度(du)的(de)影(ying)響更大。
③. 密排六(liu)方(fang)（hcp）結構的金(jin)屬(shu)，其拉(la)伸(shen)和屈服強度(du)(du)受(shou)環境(jing)(jing)溫度(du)(du)的影響很大，并且此類金(jin)屬(shu)通(tong)常在(zai)零度(du)(du)以下會出現巨大的延伸(shen)性(xing)(xing)的損失（如(ru)鋅、鈦以及某(mou)些鈦合金(jin)）；然(ran)而，在(zai)低(di)溫環境(jing)(jing)下，這類金(jin)屬(shu)卻具有(you)良好的延伸(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，化學成分(fen)的微小變化也可(ke)能(neng)(neng)影響延伸性(xing)能(neng)(neng)。例如，在某種具有延伸性(xing)的鈦合金中，將氧含量從0.10％增加到0.20％，在-253℃下，可(ke)能(neng)(neng)降(jiang)低韌性(xing)10％～15％。
3. 缺口韌性
缺(que)口(kou)(kou)韌性被定(ding)(ding)義(yi)為在高應(ying)力(li)（如(ru)可(ke)能產生的(de)沖擊載荷(he)）下，金屬抗脆斷的(de)能力(li)。缺(que)口(kou)(kou)韌性可(ke)以采用多種方法測量。常用測試(shi)(shi)方法是夏(xia)普V形缺(que)口(kou)(kou)試(shi)(shi)驗(yan)。由于部件或(huo)結構通常因(yin)缺(que)口(kou)(kou)，應(ying)力(li)集中(zhong)等缺(que)陷(xian)，如(ru)褶皺、焊接裂紋、弧坑(keng)，尖(jian)銳突變等產生破壞，因(yin)此，這(zhe)種測試(shi)(shi)被視為十分必(bi)要。通過夏(xia)普V形缺(que)口(kou)(kou)試(shi)(shi)驗(yan)，人們可(ke)以決定(ding)(ding)材(cai)(cai)料(liao)出(chu)現脆化時(shi)的(de)轉變溫度，而這(zhe)數(shu)據和資料(liao)有(you)助于設(she)計者選擇鋼材(cai)(cai)，從而保證(zheng)在整個使用期間承(cheng)受(shou)的(de)溫度或(huo)應(ying)力(li)范圍內，材(cai)(cai)料(liao)具有(you)足夠(gou)的(de)韌性。
4. 低(di)溫選材
選(xuan)擇低溫和(he)(he)深冷用(yong)途(tu)的(de)(de)(de)材料(liao)(liao)需(xu)要透徹了解使用(yong)場合以及所提供金屬材料(liao)(liao)每種等(deng)級的(de)(de)(de)力學(xue)性(xing)能(neng)（機械性(xing)能(neng)）方面的(de)(de)(de)知識。由于有(you)多種低溫材料(liao)(liao)可選(xuan)用(yong)，因(yin)此設計者必須根據材料(liao)(liao)的(de)(de)(de)用(yong)途(tu)來考慮其價值。建(jian)議(yi)考慮的(de)(de)(de)一些因(yin)素包括有(you)：強度成本比、焊(han)接和(he)(he)制造成本以及低于-59.4℃以下的(de)(de)(de)使用(yong)場合選(xuan)擇合金鋼時，極高強度和(he)(he)良(liang)好的(de)(de)(de)沖擊性(xing)能(neng)的(de)(de)(de)需(xu)要。
5. 低溫和深(shen)冷用途的材料
鋁、銅(tong)、鈦、鎳基(ji)合金(jin)，含9％Ni的(de)(de)鐵(tie)素體(ti)鋼以及不(bu)銹鋼等材料為(wei)設(she)計者提(ti)供了(le)一個很大的(de)(de)、并且已經(jing)成功(gong)用于液(ye)化(hua)氣(qi)(qi)體(ti)行業中的(de)(de)氣(qi)(qi)體(ti)液(ye)化(hua)、存儲(chu)和(he)輸送設(she)備的(de)(de)材料選擇范圍(wei)。表4-7給(gei)出了(le)一個帶有(you)最低使用溫度的(de)(de)常用低溫材料選力學(xue)性能表。
用于(yu)存儲和輸(shu)送液化氣體的(de)(de)(de)設備，對材料的(de)(de)(de)一個主要(yao)的(de)(de)(de)要(yao)求(qiu)(qiu)就是在該液體的(de)(de)(de)處理溫度下(xia)具(ju)有足夠的(de)(de)(de)韌性(xing)。其(qi)他(ta)還要(yao)求(qiu)(qiu)有諸如最(zui)小質量；焊接工(gong)藝(yi)性(xing)好求(qiu)(qiu)，如抗冷、熱(re)(re)裂紋、熱(re)(re)影響區脆斷、焊接接頭高(gao)強(qiang)度高(gao)韌性(xing)要(yao)求(qiu)(qiu)以及耐腐蝕要(yao)求(qiu)(qiu)；盡可能(neng)低的(de)(de)(de)熱(re)(re)膨脹要(yao)求(qiu)(qiu)，以最(zui)大限度減小因(yin)環境和操作溫度造成的(de)(de)(de)溫度差(cha)引起(qi)的(de)(de)(de)尺寸變(bian)化；相對低的(de)(de)(de)比熱(re)(re)、低的(de)(de)(de)導熱(re)(re)性(xing)以降(jiang)低導熱(re)(re)要(yao)求(qiu)(qiu)等。
低溫材料使用溫度，見表4-7。
6. 深冷容器和換熱器的制造(zao)
大多數低溫材料(liao)具有良好(hao)的(de)可成(cheng)形性能和可焊性。而且大多數裝置也(ye)都要(yao)(yao)采用焊接制造(zao)技(ji)(ji)術(shu)或成(cheng)型(xing)技(ji)(ji)術(shu)。低溫裝置制造(zao)的(de)各種影響因素，其中(zhong)的(de)一些要(yao)(yao)點列(lie)出如下(xia)：
①. 所(suo)有的(de)(de)原材料和消耗品都嚴格的(de)(de)質量(liang)檢(jian)驗和規范規定的(de)(de)試驗檢(jian)驗；
②. 對于各種(zhong)類型的(de)(de)焊(han)接(jie)操作，焊(han)接(jie)坡口的(de)(de)制備(bei)被視為(wei)具有頭等的(de)(de)重要(yao)(yao)性，因(yin)此，應當(dang)作出清楚的(de)(de)規定，并且對所有的(de)(de)焊(han)接(jie)接(jie)頭都要(yao)(yao)嚴格執行；
③. 焊接裝備必須(xu)經過(guo)嚴格檢查，以保證正常使用；
④. 最(zui)重要的(de)是，焊接金屬和熱影響區的(de)斷(duan)裂韌性必須大于或等(deng)于母材的(de)斷(duan)裂韌性。焊接裝(zhuang)配(pei)應當(dang)抗冷(leng)熱裂紋以及熱影響區的(de)脆化。
