1. 鐵素(su)體低溫鋼


   鐵(tie)素體(ti)(ti)低溫鋼(gang)一般(ban)存在著明顯(xian)的(de)(de)韌(ren)(ren)性-脆性轉(zhuan)變(bian)(bian)溫度，當溫度降(jiang)低至(zhi)某(mou)個(ge)臨界值（或區間）會出(chu)現韌(ren)(ren)性的(de)(de)急劇下降(jiang)。含碳為(wei)0.2％鐵(tie)素體(ti)(ti)鋼(gang)沖擊值與溫度的(de)(de)關系，其(qi)轉(zhuan)變(bian)(bian)溫度在-20℃左右。這樣一來(lai)，鐵(tie)素體(ti)(ti)鋼(gang)不宜在其(qi)轉(zhuan)變(bian)(bian)溫度以下使(shi)用(yong)。為(wei)此(ci)一般(ban)需在鐵(tie)素體(ti)(ti)鋼(gang)中加入Mn、Ni等合金元素，以降(jiang)低間隙雜質，細化(hua)晶粒，控制鋼(gang)中第二相的(de)(de)大小、形態和分布(bu)等，使(shi)得鐵(tie)素體(ti)(ti)鋼(gang)的(de)(de)韌(ren)(ren)性-脆性轉(zhuan)變(bian)(bian)溫度降(jiang)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(gao)）合金鐵(tie)素體低溫鋼主要(yao)有6％Ni鋼、9％Ni鋼、36％Ni鋼，其(qi)中9％Ni鋼是應用較廣的(de)深冷用鋼。這類(lei)高(gao)鎳鋼的(de)使用溫度可低至(zhi)-196℃。


2. 奧(ao)氏體低溫(wen)鋼


   在最近(jin)十(shi)年，奧氏體(ti)不銹鋼，在-151℃和-269℃之間的(de)低溫(wen)段內(nei)的(de)表(biao)現不凡，使用在不斷增加，在液化氣（LNG）的(de)船運、儲(chu)存、管道系統(tong)及其各種輔助裝備上(shang)獲(huo)得了大量的(de)應用。


   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(lei)型中(zhong)，含氮高強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)的(de)不銹(xiu)鋼(gang)，如(ru)06Cr18Nil0N（304N）和022Cr17Ni12Mo2N（316LN）常常用于低溫過程裝置和液氧和液氮的(de)儲(chu)存和輸送。添加2％的(de)氮提高強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)約40％，并且在不損失延(yan)伸性和斷裂韌性的(de)前提下，適度(du)提高了拉伸強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)。


奧氏體(ti)低溫(wen)鋼具(ju)有(you)較高的低溫(wen)韌性，一般沒有(you)韌性-脆性轉變(bian)溫(wen)度。按合金成分不同，可(ke)分為三個系列。


1. Cr-Ni系


  Cr-Ni系(xi)。主要為18-8型鉻鎳(nie)不(bu)銹耐酸鋼。這種鋼低(di)溫韌(ren)性、耐腐蝕性和工藝性均較好(hao)，已不(bu)同程度地(di)應用于各種深冷(leng)（-150～-269℃）技(ji)術(shu)中。


2. Cr-Ni-Mn和(he)Cr-Ni-Mn-N系


  Cr-Ni-Mn和(he)(he)Cr-Ni-Mn-N系。這類鋼(gang)種以錳、氮(dan)代替(ti)部分鎳來(lai)穩定奧氏體。氮(dan)還具有(you)(you)強化作用，使鋼(gang)具有(you)(you)較高的(de)韌性、極(ji)低(di)的(de)磁(ci)導率(lv)和(he)(he)穩定的(de)奧氏體組織，適用于做超低(di)溫無磁(ci)鋼(gang)（即材料的(de)磁(ci)導率(lv)很小(xiao)）。如 06Cr21Ni6Mn9N 和(he)(he)06Cr16Ni22Mn9Mo2 等在-269℃做無磁(ci)結構部件。


3. Mn-Al系(xi)奧(ao)氏體低溫無(wu)磁鋼


  Fe-Mn-Al系(xi)奧(ao)氏體(ti)低(di)溫無磁鋼。是我國研制的(de)(de)節約鉻、鎳的(de)(de)新鋼種，如(ru)15Mn26A14等可部分(fen)代(dai)替鉻鎳奧(ao)氏體(ti)鋼，用于-196℃以下的(de)(de)極低(di)溫區。如(ru)能(neng)改善這(zhe)種鋼的(de)(de)抗化學腐蝕能(neng)力，還可擴(kuo)大(da)其應用范圍。