在選擇低(di)溫(wen)鋼(gang)時需注意以下幾點事項：
1. 脆(cui)性-延伸性轉變溫(wen)度
某(mou)些金屬(shu)在(zai)低(di)于(yu)(yu)室溫環境下(xia)的(de)某(mou)個狹窄溫度(du)(du)區(qu)間(jian)(jian)內會(hui)展(zhan)示出令人(ren)驚(jing)異的(de)延伸(shen)性(xing)(xing)損(sun)失的(de)現(xian)象(xiang)，這個溫度(du)(du)區(qu)間(jian)(jian)被稱為脆(cui)性(xing)(xing)-延伸(shen)性(xing)(xing)轉變溫度(du)(du)。應(ying)當(dang)避免鋼(gang)材在(zai)其零延伸(shen)性(xing)(xing)溫度(du)(du)下(xia)使用。因(yin)為脆(cui)性(xing)(xing)裂紋(wen)擴展(zhan)產生的(de)危險可能導(dao)致(zhi)構件或整個系統的(de)加速破壞。由(you)于(yu)(yu)在(zai)低(di)于(yu)(yu)零延伸(shen)性(xing)(xing)溫度(du)(du)下(xia)，導(dao)致(zhi)裂紋(wen)擴展(zhan)所需的(de)能量極低(di)，因(yin)此，要改善鋼(gang)材的(de)韌性(xing)(xing)需要考慮下(xia)列因(yin)素。
①. 晶粒尺寸(cun)對(dui)所(suo)用鋼材(cai)的(de)零延性溫度(du)有(you)很大的(de)影響。隨著晶粒數量(liang)增加（即晶粒尺寸(cun)變(bian)小），零延伸性溫度(du)降低(di)。因此，細晶粒鋼種通常都可(ke)以在低(di)溫下使用。
②. 恰(qia)當地(di)熱(re)處理在增加鋼(gang)材的(de)斷裂韌(ren)性(xing)(xing)方面可(ke)能極(ji)為有效。例(li)如(ru)，淬火加回火就(jiu)是提(ti)高韌(ren)性(xing)(xing)的(de)一種(zhong)有效的(de)熱(re)處理措(cuo)施。
③. 在合金元素中(zhong)，鎳、鈦、錳可(ke)以(yi)提高(gao)鋼材的(de)斷裂韌性。
④. 厚度(du)是另一個影響脆性-延伸性轉變(bian)溫度(du)的變(bian)量(liang)。
2. 金相結構(gou)決定低(di)溫性能
在環境(jing)溫度以下，某種金屬的性質與金相結構特點有關。
①. 體心立方（bcc）結構的(de)(de)金屬，其拉伸(shen)和屈(qu)服(fu)強(qiang)度(du)很大程度(du)上取(qu)決于溫(wen)度(du)，通(tong)常在低于室溫(wen)的(de)(de)某個狹窄的(de)(de)溫(wen)度(du)范圍顯示出令人吃驚的(de)(de)延伸(shen)性的(de)(de)損失（如(ru)鐵和鉬）。
②. 面(mian)心立(li)方（fcc）結構的金屬，如(ru)鋁、銅以及奧氏體不(bu)銹鋼，常(chang)常(chang)隨(sui)著溫(wen)度的升高，延(yan)伸性也隨(sui)之增加，并(bing)且與(yu)屈服(fu)強度相比較，拉伸強度受溫(wen)度的影響更大。
③. 密排(pai)六方（hcp）結構的金屬，其拉伸(shen)和屈服強度(du)受環境(jing)(jing)溫度(du)的影響很大，并且此類(lei)金屬通常(chang)在零度(du)以下(xia)會(hui)出(chu)現(xian)巨(ju)大的延伸(shen)性的損失（如(ru)鋅、鈦(tai)以及某些鈦(tai)合金）；然而，在低溫環境(jing)(jing)下(xia)，這類(lei)金屬卻具有(you)良好的延伸(shen)性。
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(xie)材料(liao)中(zhong)，化學成分的(de)微小變化也(ye)可(ke)能(neng)影(ying)響延伸性能(neng)。例如，在某種(zhong)具(ju)有延伸性的(de)鈦合金中(zhong)，將氧含(han)量從0.10％增加(jia)到0.20％，在-253℃下，可(ke)能(neng)降低韌性10％～15％。
3. 缺口韌性
缺(que)(que)口(kou)韌(ren)性被(bei)定義為(wei)在(zai)(zai)高應(ying)(ying)力(li)（如可能產(chan)生的(de)(de)沖擊載荷）下，金(jin)屬抗脆(cui)斷的(de)(de)能力(li)。缺(que)(que)口(kou)韌(ren)性可以采用(yong)多種方法測量。常(chang)用(yong)測試(shi)方法是夏普V形(xing)缺(que)(que)口(kou)試(shi)驗。由于(yu)部件或結構(gou)通常(chang)因缺(que)(que)口(kou)，應(ying)(ying)力(li)集中等(deng)(deng)缺(que)(que)陷，如褶皺、焊接裂(lie)紋、弧坑，尖銳突變等(deng)(deng)產(chan)生破壞，因此，這種測試(shi)被(bei)視(shi)為(wei)十分必(bi)要(yao)。通過夏普V形(xing)缺(que)(que)口(kou)試(shi)驗，人們可以決定材(cai)料出現脆(cui)化(hua)時的(de)(de)轉變溫度，而這數(shu)據和資(zi)料有(you)助于(yu)設計者選擇鋼材(cai)，從而保證在(zai)(zai)整個使(shi)用(yong)期(qi)間(jian)承受的(de)(de)溫度或應(ying)(ying)力(li)范圍(wei)內(nei)，材(cai)料具有(you)足夠的(de)(de)韌(ren)性。
4. 低(di)溫(wen)選材
選(xuan)(xuan)擇低(di)(di)溫和深冷用(yong)(yong)(yong)途(tu)(tu)的材(cai)(cai)料(liao)需要透(tou)徹(che)了解使(shi)用(yong)(yong)(yong)場(chang)合以(yi)及(ji)所提供金(jin)屬材(cai)(cai)料(liao)每種等級的力學性能（機械性能）方面的知識。由于有多(duo)種低(di)(di)溫材(cai)(cai)料(liao)可選(xuan)(xuan)用(yong)(yong)(yong)，因(yin)此(ci)設計者必須根據(ju)材(cai)(cai)料(liao)的用(yong)(yong)(yong)途(tu)(tu)來考慮其價值。建(jian)議(yi)考慮的一些因(yin)素包(bao)括有：強度成本比、焊接(jie)和制造成本以(yi)及(ji)低(di)(di)于-59.4℃以(yi)下(xia)的使(shi)用(yong)(yong)(yong)場(chang)合選(xuan)(xuan)擇合金(jin)鋼時，極高強度和良(liang)好(hao)的沖擊性能的需要。
5. 低溫和深冷用途的材料
鋁、銅、鈦(tai)、鎳基(ji)合金，含9％Ni的(de)(de)鐵素體鋼(gang)以及不銹鋼(gang)等材料(liao)為設(she)計(ji)者提供了一個很大(da)的(de)(de)、并且已經(jing)成(cheng)功用(yong)于液化氣體行業中的(de)(de)氣體液化、存(cun)儲(chu)和輸送設(she)備的(de)(de)材料(liao)選(xuan)擇范圍。表4-7給出了一個帶有最低使用(yong)溫度的(de)(de)常用(yong)低溫材料(liao)選(xuan)力學(xue)性能(neng)表。
用于存儲和(he)輸送液化氣(qi)體(ti)的(de)(de)設備，對材料的(de)(de)一個主要(yao)的(de)(de)要(yao)求(qiu)就是在該液體(ti)的(de)(de)處理溫度(du)下(xia)具(ju)有(you)足夠的(de)(de)韌性。其他(ta)還要(yao)求(qiu)有(you)諸如最小質量；焊接工藝(yi)性好求(qiu)，如抗冷、熱(re)(re)裂紋、熱(re)(re)影響區(qu)脆斷、焊接接頭高強度(du)高韌性要(yao)求(qiu)以(yi)及耐腐蝕(shi)要(yao)求(qiu)；盡可能(neng)低(di)的(de)(de)熱(re)(re)膨脹要(yao)求(qiu)，以(yi)最大限度(du)減小因環(huan)境和(he)操作溫度(du)造(zao)成的(de)(de)溫度(du)差引起的(de)(de)尺寸變化；相對低(di)的(de)(de)比(bi)熱(re)(re)、低(di)的(de)(de)導熱(re)(re)性以(yi)降低(di)導熱(re)(re)要(yao)求(qiu)等。
低溫材料(liao)使(shi)用溫度，見表4-7。
6. 深冷容器和換熱器的制造
大(da)多(duo)數低溫(wen)材料具(ju)有良好(hao)的可成(cheng)形性能和可焊性。而且大(da)多(duo)數裝置(zhi)也都(dou)要(yao)采用焊接制造(zao)技術或成(cheng)型技術。低溫(wen)裝置(zhi)制造(zao)的各(ge)種影響因素，其中(zhong)的一些(xie)要(yao)點列出(chu)如下：
①. 所有的原材料和(he)消耗品都嚴格的質量(liang)檢驗(yan)和(he)規范規定(ding)的試(shi)驗(yan)檢驗(yan)；
②. 對于各種類(lei)型的(de)(de)(de)焊接操作，焊接坡口的(de)(de)(de)制備被視為(wei)具有(you)(you)頭(tou)(tou)等的(de)(de)(de)重要性，因此，應當作出清楚的(de)(de)(de)規定，并且對所有(you)(you)的(de)(de)(de)焊接接頭(tou)(tou)都要嚴格執行；
③. 焊接裝備必須(xu)經(jing)過(guo)嚴(yan)格檢查，以保(bao)證(zheng)正常使用；
④. 最重(zhong)要的(de)是，焊接(jie)金屬(shu)和(he)熱影響區的(de)斷(duan)裂(lie)韌性必須大于(yu)或等于(yu)母材的(de)斷(duan)裂(lie)韌性。焊接(jie)裝配應當抗冷熱裂(lie)紋以及熱影響區的(de)脆化。
