1. 鐵素體低溫鋼
鐵素(su)體(ti)低(di)溫(wen)(wen)鋼(gang)一般存在(zai)(zai)著(zhu)明顯的(de)韌(ren)性(xing)-脆性(xing)轉(zhuan)變(bian)(bian)溫(wen)(wen)度，當(dang)溫(wen)(wen)度降低(di)至某(mou)個(ge)臨(lin)界值（或區間(jian)(jian)）會出現韌(ren)性(xing)的(de)急劇(ju)下(xia)降。含(han)碳(tan)為(wei)0.2％鐵素(su)體(ti)鋼(gang)沖擊值與(yu)溫(wen)(wen)度的(de)關系(xi)，其轉(zhuan)變(bian)(bian)溫(wen)(wen)度在(zai)(zai)-20℃左右(you)。這樣一來，鐵素(su)體(ti)鋼(gang)不宜在(zai)(zai)其轉(zhuan)變(bian)(bian)溫(wen)(wen)度以(yi)下(xia)使(shi)用。為(wei)此一般需在(zai)(zai)鐵素(su)體(ti)鋼(gang)中加(jia)入Mn、Ni等合金元(yuan)素(su)，以(yi)降低(di)間(jian)(jian)隙雜質(zhi)，細化晶粒(li)，控制鋼(gang)中第二相的(de)大小、形(xing)態和分布(bu)等，使(shi)得(de)鐵素(su)體(ti)鋼(gang)的(de)韌(ren)性(xing)-脆性(xing)轉(zhuan)變(bian)(bian)溫(wen)(wen)度降低(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（高）合(he)金鐵素體低溫(wen)鋼(gang)(gang)主(zhu)要(yao)有(you)6％Ni鋼(gang)(gang)、9％Ni鋼(gang)(gang)、36％Ni鋼(gang)(gang)，其中9％Ni鋼(gang)(gang)是應用(yong)(yong)較廣的深冷(leng)用(yong)(yong)鋼(gang)(gang)。這類高鎳鋼(gang)(gang)的使用(yong)(yong)溫(wen)度可低至-196℃。
2. 奧氏體(ti)低溫鋼
在最近十年，奧氏體不(bu)銹鋼，在-151℃和-269℃之間的(de)低溫段內的(de)表(biao)現不(bu)凡，使用在不(bu)斷增(zeng)加，在液化氣（LNG）的(de)船(chuan)運、儲(chu)存、管道系(xi)統及其各種輔助裝備上(shang)獲得了大量(liang)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(ge)種改性類(lei)型中，含氮高強(qiang)度(du)的不銹鋼，如06Cr18Nil0N（304N）和022Cr17Ni12Mo2N（316LN）常(chang)(chang)常(chang)(chang)用于低溫過程(cheng)裝置(zhi)和液(ye)氧和液(ye)氮的儲存和輸送。添加2％的氮提高強(qiang)度(du)約40％，并且在不損失(shi)延伸性和斷(duan)裂韌性的前(qian)提下，適度(du)提高了拉伸強(qiang)度(du)。
奧(ao)氏體低溫(wen)鋼具有(you)較高的低溫(wen)韌性(xing)，一般沒有(you)韌性(xing)-脆性(xing)轉變溫(wen)度。按合金成(cheng)分不同(tong)，可分為(wei)三個系列(lie)。
1. Cr-Ni系
Cr-Ni系。主要為18-8型鉻(ge)鎳不(bu)銹耐(nai)(nai)酸鋼。這種(zhong)鋼低溫(wen)韌(ren)性(xing)、耐(nai)(nai)腐(fu)蝕性(xing)和工藝性(xing)均較好，已不(bu)同程度地應用于各(ge)種(zhong)深冷（-150～-269℃）技術(shu)中。
2. Cr-Ni-Mn和Cr-Ni-Mn-N系
Cr-Ni-Mn和Cr-Ni-Mn-N系。這類鋼種以錳、氮代替部分鎳(nie)來穩(wen)(wen)定奧氏(shi)體。氮還具有強化(hua)作用，使(shi)鋼具有較高的韌性、極低的磁(ci)導率(lv)(lv)和穩(wen)(wen)定的奧氏(shi)體組(zu)織，適用于做(zuo)超低溫(wen)無磁(ci)鋼（即材料的磁(ci)導率(lv)(lv)很小(xiao)）。如(ru) 06Cr21Ni6Mn9N 和06Cr16Ni22Mn9Mo2 等在-269℃做(zuo)無磁(ci)結構部件。
3. Mn-Al系(xi)奧氏體低溫無磁(ci)鋼(gang)
Fe-Mn-Al系奧氏體低溫(wen)無(wu)磁(ci)鋼(gang)。是我國研制的(de)節約鉻(ge)、鎳(nie)的(de)新(xin)鋼(gang)種(zhong)，如(ru)15Mn26A14等可(ke)(ke)部(bu)分(fen)代替鉻(ge)鎳(nie)奧氏體鋼(gang)，用(yong)于-196℃以下(xia)的(de)極低溫(wen)區。如(ru)能改善這種(zhong)鋼(gang)的(de)抗化學腐蝕能力，還可(ke)(ke)擴大其(qi)應(ying)用(yong)范圍。
