1. 鐵素(su)體(ti)低溫鋼(gang)
鐵(tie)素(su)體(ti)低(di)(di)(di)溫鋼(gang)(gang)一(yi)般存在(zai)著明(ming)顯的(de)韌性(xing)(xing)(xing)-脆性(xing)(xing)(xing)轉變溫度(du)，當溫度(du)降低(di)(di)(di)至(zhi)某(mou)個臨界值（或區間）會(hui)出現韌性(xing)(xing)(xing)的(de)急劇下(xia)降。含(han)碳為0.2％鐵(tie)素(su)體(ti)鋼(gang)(gang)沖(chong)擊值與溫度(du)的(de)關系，其(qi)轉變溫度(du)在(zai)-20℃左右。這樣一(yi)來(lai)，鐵(tie)素(su)體(ti)鋼(gang)(gang)不宜(yi)在(zai)其(qi)轉變溫度(du)以下(xia)使(shi)用。為此一(yi)般需(xu)在(zai)鐵(tie)素(su)體(ti)鋼(gang)(gang)中加入Mn、Ni等合金元素(su)，以降低(di)(di)(di)間隙(xi)雜(za)質，細化晶粒，控制(zhi)鋼(gang)(gang)中第二相(xiang)的(de)大小(xiao)、形(xing)態和(he)分布等，使(shi)得(de)鐵(tie)素(su)體(ti)鋼(gang)(gang)的(de)韌性(xing)(xing)(xing)-脆性(xing)(xing)(xing)轉變溫度(du)降低(di)(di)(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(gao)）合金鐵素體低溫鋼(gang)主要有6％Ni鋼(gang)、9％Ni鋼(gang)、36％Ni鋼(gang)，其中9％Ni鋼(gang)是應用(yong)較廣的(de)深冷用(yong)鋼(gang)。這(zhe)類高(gao)鎳鋼(gang)的(de)使用(yong)溫度可低至-196℃。
2. 奧氏體低溫鋼
在最(zui)近(jin)十年，奧氏體不銹鋼，在-151℃和(he)-269℃之(zhi)間(jian)的(de)低溫段內的(de)表(biao)現(xian)不凡，使用在不斷增加(jia)，在液(ye)化氣（LNG）的(de)船運、儲存、管道系統及其各種輔助裝備上獲得了(le)大(da)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(zai)各種改性(xing)類(lei)型(xing)中，含氮高(gao)強(qiang)(qiang)度(du)(du)的(de)不(bu)銹鋼，如06Cr18Nil0N（304N）和022Cr17Ni12Mo2N（316LN）常常用于低(di)溫過程裝置和液(ye)氧和液(ye)氮的(de)儲存(cun)和輸送(song)。添加2％的(de)氮提高(gao)強(qiang)(qiang)度(du)(du)約40％，并且在(zai)不(bu)損失延(yan)伸(shen)性(xing)和斷裂韌性(xing)的(de)前提下，適度(du)(du)提高(gao)了拉伸(shen)強(qiang)(qiang)度(du)(du)。
奧氏體低溫(wen)鋼具有較高的低溫(wen)韌性，一(yi)般沒有韌性-脆性轉變溫(wen)度。按(an)合(he)金成分(fen)(fen)不同，可分(fen)(fen)為三(san)個系列。
1. Cr-Ni系
Cr-Ni系。主要(yao)為(wei)18-8型鉻鎳不銹耐酸鋼。這種鋼低溫(wen)韌性、耐腐蝕(shi)性和工藝(yi)性均較好，已不同程(cheng)度(du)地應(ying)用(yong)于各種深冷（-150～-269℃）技術中(zhong)。
2. Cr-Ni-Mn和Cr-Ni-Mn-N系
Cr-Ni-Mn和Cr-Ni-Mn-N系(xi)。這類鋼(gang)種(zhong)以(yi)錳、氮代替(ti)部分鎳來穩(wen)定(ding)奧氏體。氮還具有(you)強化(hua)作用(yong)，使鋼(gang)具有(you)較高的韌性、極低的磁(ci)導(dao)率和穩(wen)定(ding)的奧氏體組(zu)織，適用(yong)于做超低溫(wen)無(wu)磁(ci)鋼(gang)（即材料的磁(ci)導(dao)率很(hen)小）。如 06Cr21Ni6Mn9N 和06Cr16Ni22Mn9Mo2 等在-269℃做無(wu)磁(ci)結(jie)構部件(jian)。
3. Mn-Al系奧氏體低溫無磁鋼
Fe-Mn-Al系奧氏(shi)體低溫無磁鋼(gang)。是我國(guo)研制(zhi)的節約鉻、鎳的新鋼(gang)種(zhong)，如15Mn26A14等可(ke)部分代替(ti)鉻鎳奧氏(shi)體鋼(gang)，用(yong)于-196℃以下的極低溫區(qu)。如能改(gai)善(shan)這種(zhong)鋼(gang)的抗化學腐(fu)蝕(shi)能力，還可(ke)擴大其應(ying)用(yong)范圍。
