1. 鐵素體低溫鋼
鐵(tie)素體低(di)溫(wen)(wen)鋼(gang)(gang)(gang)一般存在(zai)(zai)著明顯的(de)(de)韌(ren)性(xing)-脆(cui)性(xing)轉變溫(wen)(wen)度，當溫(wen)(wen)度降(jiang)(jiang)低(di)至某(mou)個臨界值(zhi)（或區間(jian)）會出現韌(ren)性(xing)的(de)(de)急劇下(xia)降(jiang)(jiang)。含碳為0.2％鐵(tie)素體鋼(gang)(gang)(gang)沖(chong)擊值(zhi)與溫(wen)(wen)度的(de)(de)關系，其(qi)轉變溫(wen)(wen)度在(zai)(zai)-20℃左右(you)。這(zhe)樣(yang)一來(lai)，鐵(tie)素體鋼(gang)(gang)(gang)不宜在(zai)(zai)其(qi)轉變溫(wen)(wen)度以下(xia)使(shi)用。為此一般需在(zai)(zai)鐵(tie)素體鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)加入Mn、Ni等合金元素，以降(jiang)(jiang)低(di)間(jian)隙(xi)雜質，細化(hua)晶粒，控制鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)第二相的(de)(de)大小、形態和分布等，使(shi)得鐵(tie)素體鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)韌(ren)性(xing)-脆(cui)性(xing)轉變溫(wen)(wen)度降(jiang)(jiang)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(gao)）合金鐵素(su)體低(di)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(shi)應用較廣的深冷用鋼(gang)。這類高(gao)鎳(nie)鋼(gang)的使(shi)用溫度可低(di)至-196℃。
2. 奧氏體(ti)低溫鋼
在最近十年，奧氏體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼，在-151℃和-269℃之間(jian)的(de)低溫段內的(de)表(biao)現不(bu)(bu)凡，使用(yong)在不(bu)(bu)斷增加，在液(ye)化氣(qi)（LNG）的(de)船運(yun)、儲存、管道系統及其各種輔助裝(zhuang)備上(shang)獲(huo)得了(le)大(da)量的(de)應用(yong)。
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(gai)性類型中，含(han)氮高強度(du)的不銹鋼，如06Cr18Nil0N（304N）和(he)(he)022Cr17Ni12Mo2N（316LN）常常用于(yu)低溫過程裝置(zhi)和(he)(he)液(ye)氧和(he)(he)液(ye)氮的儲存和(he)(he)輸送。添加2％的氮提(ti)高強度(du)約(yue)40％，并且在不損(sun)失延伸(shen)性和(he)(he)斷裂韌性的前(qian)提(ti)下，適度(du)提(ti)高了拉伸(shen)強度(du)。
奧氏(shi)體低(di)溫鋼具有(you)較高的低(di)溫韌性(xing)，一(yi)般沒(mei)有(you)韌性(xing)-脆(cui)性(xing)轉變(bian)溫度。按合金成(cheng)分不同，可分為三個系列。
1. Cr-Ni系
Cr-Ni系。主要為18-8型鉻鎳不銹(xiu)耐酸(suan)鋼(gang)。這種(zhong)鋼(gang)低(di)溫韌性(xing)、耐腐蝕性(xing)和工藝性(xing)均較好，已不同程度地應用于各種(zhong)深(shen)冷（-150～-269℃）技術中。
2. Cr-Ni-Mn和Cr-Ni-Mn-N系
Cr-Ni-Mn和Cr-Ni-Mn-N系。這類鋼種以(yi)錳、氮代替(ti)部(bu)分(fen)鎳(nie)來穩(wen)定奧(ao)氏體。氮還(huan)具(ju)有(you)強化作用，使鋼具(ju)有(you)較(jiao)高(gao)的(de)(de)韌性(xing)、極低的(de)(de)磁導率和穩(wen)定的(de)(de)奧(ao)氏體組織，適(shi)用于做超低溫無(wu)磁鋼（即(ji)材(cai)料的(de)(de)磁導率很小）。如(ru) 06Cr21Ni6Mn9N 和06Cr16Ni22Mn9Mo2 等在-269℃做無(wu)磁結構(gou)部(bu)件。
3. Mn-Al系奧氏體低(di)溫無磁鋼
Fe-Mn-Al系(xi)奧氏體低溫無磁鋼(gang)。是我國(guo)研制的(de)節約鉻(ge)、鎳(nie)的(de)新鋼(gang)種，如(ru)(ru)15Mn26A14等(deng)可(ke)部分代替鉻(ge)鎳(nie)奧氏體鋼(gang)，用于-196℃以下的(de)極低溫區。如(ru)(ru)能(neng)改善(shan)這種鋼(gang)的(de)抗(kang)化(hua)學腐蝕能(neng)力，還可(ke)擴大(da)其應用范圍。
