1. 鐵素(su)體低溫鋼
鐵(tie)(tie)素(su)(su)(su)體低溫(wen)(wen)鋼(gang)(gang)一般存在(zai)著明顯的(de)韌性(xing)(xing)-脆(cui)性(xing)(xing)轉變(bian)(bian)溫(wen)(wen)度(du)，當溫(wen)(wen)度(du)降(jiang)低至某個(ge)臨界(jie)值（或區(qu)間(jian)）會出現(xian)韌性(xing)(xing)的(de)急劇下(xia)降(jiang)。含碳為0.2％鐵(tie)(tie)素(su)(su)(su)體鋼(gang)(gang)沖擊值與溫(wen)(wen)度(du)的(de)關系，其轉變(bian)(bian)溫(wen)(wen)度(du)在(zai)-20℃左(zuo)右。這樣一來，鐵(tie)(tie)素(su)(su)(su)體鋼(gang)(gang)不(bu)宜在(zai)其轉變(bian)(bian)溫(wen)(wen)度(du)以(yi)下(xia)使用。為此一般需在(zai)鐵(tie)(tie)素(su)(su)(su)體鋼(gang)(gang)中(zhong)加入Mn、Ni等(deng)合金元素(su)(su)(su)，以(yi)降(jiang)低間(jian)隙(xi)雜質，細化(hua)晶粒，控制鋼(gang)(gang)中(zhong)第二(er)相的(de)大(da)小、形態和分(fen)布等(deng)，使得鐵(tie)(tie)素(su)(su)(su)體鋼(gang)(gang)的(de)韌性(xing)(xing)-脆(cui)性(xing)(xing)轉變(bian)(bian)溫(wen)(wen)度(du)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(zhong)(zhong)（高）合(he)金鐵素體(ti)低溫鋼(gang)主要有6％Ni鋼(gang)、9％Ni鋼(gang)、36％Ni鋼(gang)，其中(zhong)(zhong)9％Ni鋼(gang)是應(ying)用較(jiao)廣的深(shen)冷(leng)用鋼(gang)。這類高鎳鋼(gang)的使用溫度(du)可低至-196℃。
2. 奧氏體低溫(wen)鋼
在(zai)(zai)最近十年，奧氏(shi)體不銹鋼，在(zai)(zai)-151℃和-269℃之(zhi)間的(de)低溫段內(nei)的(de)表(biao)現不凡，使用在(zai)(zai)不斷增加，在(zai)(zai)液化氣(qi)（LNG）的(de)船(chuan)運、儲存、管道系統及(ji)其各種輔助裝(zhuang)備上獲得了大量的(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(xing)(xing)類型中，含(han)氮(dan)高強(qiang)度(du)的(de)不銹鋼(gang)，如06Cr18Nil0N（304N）和(he)022Cr17Ni12Mo2N（316LN）常常用于低溫過(guo)程裝(zhuang)置和(he)液氧和(he)液氮(dan)的(de)儲(chu)存和(he)輸(shu)送。添加2％的(de)氮(dan)提(ti)高強(qiang)度(du)約40％，并(bing)且在不損失延伸性(xing)(xing)和(he)斷(duan)裂韌(ren)性(xing)(xing)的(de)前提(ti)下，適(shi)度(du)提(ti)高了拉伸強(qiang)度(du)。
奧氏體低溫鋼具有(you)較高(gao)的低溫韌(ren)(ren)性(xing)，一般沒有(you)韌(ren)(ren)性(xing)-脆性(xing)轉變溫度。按合金成分(fen)(fen)不同，可分(fen)(fen)為(wei)三個系列(lie)。
1. Cr-Ni系
Cr-Ni系。主要為18-8型鉻鎳(nie)不銹(xiu)耐酸鋼。這(zhe)種(zhong)鋼低溫韌(ren)性、耐腐(fu)蝕性和工藝性均(jun)較好(hao)，已不同(tong)程度地應用于各(ge)種(zhong)深冷（-150～-269℃）技術中。
2. Cr-Ni-Mn和(he)Cr-Ni-Mn-N系
Cr-Ni-Mn和(he)Cr-Ni-Mn-N系。這(zhe)類鋼(gang)(gang)種以錳、氮代替部分鎳來穩定奧(ao)氏體(ti)。氮還具(ju)(ju)有(you)強化作用，使鋼(gang)(gang)具(ju)(ju)有(you)較(jiao)高(gao)的(de)韌(ren)性(xing)、極(ji)低(di)的(de)磁(ci)(ci)導率(lv)和(he)穩定的(de)奧(ao)氏體(ti)組織(zhi)，適用于做(zuo)超低(di)溫無磁(ci)(ci)鋼(gang)(gang)（即材料的(de)磁(ci)(ci)導率(lv)很(hen)小）。如 06Cr21Ni6Mn9N 和(he)06Cr16Ni22Mn9Mo2 等在(zai)-269℃做(zuo)無磁(ci)(ci)結(jie)構部件。
3. Mn-Al系奧氏體低溫無磁鋼
Fe-Mn-Al系(xi)奧(ao)氏體(ti)低溫無磁鋼。是我國研制的節約鉻、鎳的新(xin)鋼種，如(ru)15Mn26A14等可(ke)部(bu)分代替鉻鎳奧(ao)氏體(ti)鋼，用于-196℃以下的極低溫區(qu)。如(ru)能(neng)改(gai)善這(zhe)種鋼的抗化學(xue)腐蝕能(neng)力(li)，還可(ke)擴(kuo)大其應用范(fan)圍。
