在選擇低(di)溫鋼(gang)時需注意以下幾點事項：
1. 脆性-延伸性轉變溫(wen)度
某(mou)些金屬在低于室溫環境下(xia)(xia)(xia)的某(mou)個狹窄溫度區(qu)間內會展(zhan)示出令人(ren)驚異(yi)的延(yan)伸(shen)(shen)(shen)性(xing)(xing)(xing)損失的現(xian)象，這個溫度區(qu)間被(bei)稱為脆性(xing)(xing)(xing)-延(yan)伸(shen)(shen)(shen)性(xing)(xing)(xing)轉變(bian)溫度。應(ying)當避(bi)免鋼(gang)材(cai)在其零延(yan)伸(shen)(shen)(shen)性(xing)(xing)(xing)溫度下(xia)(xia)(xia)使用(yong)。因(yin)為脆性(xing)(xing)(xing)裂紋(wen)擴(kuo)展(zhan)產生的危(wei)險可(ke)能導致構件或整(zheng)個系統的加速(su)破壞。由于在低于零延(yan)伸(shen)(shen)(shen)性(xing)(xing)(xing)溫度下(xia)(xia)(xia)，導致裂紋(wen)擴(kuo)展(zhan)所需的能量極低，因(yin)此(ci)，要改(gai)善鋼(gang)材(cai)的韌性(xing)(xing)(xing)需要考慮下(xia)(xia)(xia)列因(yin)素。
①. 晶(jing)粒(li)尺寸對所用鋼(gang)材的零(ling)延性溫(wen)(wen)度有很大的影(ying)響。隨著晶(jing)粒(li)數量增加(jia)（即晶(jing)粒(li)尺寸變小），零(ling)延伸性溫(wen)(wen)度降低(di)。因(yin)此，細晶(jing)粒(li)鋼(gang)種通常(chang)都(dou)可以在低(di)溫(wen)(wen)下使(shi)用。
②. 恰(qia)當地熱處理在(zai)增(zeng)加(jia)鋼材的斷裂(lie)韌性(xing)方面可能(neng)極為(wei)有(you)效。例如，淬火(huo)加(jia)回(hui)火(huo)就(jiu)是提(ti)高韌性(xing)的一(yi)種(zhong)有(you)效的熱處理措施。
③. 在(zai)合金元(yuan)素中(zhong)，鎳、鈦(tai)、錳可以(yi)提(ti)高鋼材(cai)的斷裂韌性。
④. 厚度是另一個(ge)影響脆性(xing)-延伸(shen)性(xing)轉變(bian)溫度的變(bian)量。
2. 金相結(jie)構決(jue)定低溫性能
在環(huan)境溫度(du)以下，某種金(jin)(jin)屬(shu)的性質(zhi)與金(jin)(jin)相(xiang)結(jie)構特點有關。
①. 體心立方（bcc）結構(gou)的(de)(de)金屬，其拉伸和(he)屈服強度(du)很(hen)大程度(du)上取決于溫度(du)，通常在低于室溫的(de)(de)某(mou)個狹窄的(de)(de)溫度(du)范圍顯(xian)示出(chu)令人吃驚的(de)(de)延伸性(xing)的(de)(de)損失（如鐵和(he)鉬(mu)）。
②. 面心立方（fcc）結構的金屬(shu)，如鋁、銅以及奧(ao)氏(shi)體不銹鋼，常(chang)常(chang)隨著溫度的升高，延(yan)伸性也隨之(zhi)增加，并且與屈(qu)服(fu)強度相比較，拉伸強度受(shou)溫度的影響更大(da)。
③. 密排(pai)六方（hcp）結(jie)構的金(jin)屬，其(qi)拉伸(shen)和屈服強度受環(huan)(huan)境溫(wen)度的影(ying)響(xiang)很(hen)大，并(bing)且此類(lei)金(jin)屬通常(chang)在零度以下會出現巨大的延伸(shen)性的損失（如鋅(xin)、鈦以及某些鈦合金(jin)）；然而，在低溫(wen)環(huan)(huan)境下，這類(lei)金(jin)屬卻(que)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(mou)些材料中，化(hua)學成分的微小變(bian)化(hua)也可能(neng)影響延伸(shen)(shen)性能(neng)。例如，在某(mou)種(zhong)具(ju)有延伸(shen)(shen)性的鈦合金(jin)中，將氧含量從0.10％增加(jia)到0.20％，在-253℃下(xia)，可能(neng)降低(di)韌性10％～15％。
3. 缺口韌性
缺(que)(que)(que)(que)口韌性被定義為(wei)在(zai)高應力(li)（如可(ke)(ke)能(neng)產生的(de)沖擊載荷）下，金屬抗(kang)脆斷的(de)能(neng)力(li)。缺(que)(que)(que)(que)口韌性可(ke)(ke)以采(cai)用(yong)多種方法測(ce)量。常用(yong)測(ce)試方法是夏普V形缺(que)(que)(que)(que)口試驗(yan)。由于(yu)(yu)部件或結構通常因(yin)(yin)缺(que)(que)(que)(que)口，應力(li)集中等缺(que)(que)(que)(que)陷，如褶皺、焊接裂紋、弧坑，尖銳(rui)突變等產生破壞，因(yin)(yin)此(ci)，這(zhe)種測(ce)試被視為(wei)十分必要。通過(guo)夏普V形缺(que)(que)(que)(que)口試驗(yan)，人們可(ke)(ke)以決定材料(liao)出(chu)現(xian)脆化時的(de)轉變溫度，而這(zhe)數據和(he)資料(liao)有(you)助于(yu)(yu)設計者選(xuan)擇鋼材，從而保(bao)證(zheng)在(zai)整個使用(yong)期間(jian)承(cheng)受(shou)的(de)溫度或應力(li)范圍內，材料(liao)具有(you)足夠的(de)韌性。
4. 低溫選材
選(xuan)擇低(di)溫和深冷用(yong)(yong)途的(de)材料(liao)需(xu)要透徹(che)了解使(shi)用(yong)(yong)場(chang)合以及所提供金(jin)屬(shu)材料(liao)每種等級的(de)力學(xue)性能(neng)(neng)(neng)（機械性能(neng)(neng)(neng)）方面的(de)知識。由于有多種低(di)溫材料(liao)可選(xuan)用(yong)(yong)，因此設(she)計(ji)者必(bi)須根據材料(liao)的(de)用(yong)(yong)途來考慮其價值。建議考慮的(de)一些(xie)因素包括有：強(qiang)度成本(ben)比、焊接和制造成本(ben)以及低(di)于-59.4℃以下的(de)使(shi)用(yong)(yong)場(chang)合選(xuan)擇合金(jin)鋼(gang)時(shi)，極高強(qiang)度和良好的(de)沖(chong)擊(ji)性能(neng)(neng)(neng)的(de)需(xu)要。
5. 低溫和深冷(leng)用(yong)途的材料
鋁、銅、鈦(tai)、鎳基(ji)合金(jin)，含9％Ni的鐵素體(ti)鋼以及不(bu)銹(xiu)鋼等材料為設(she)(she)計者提供了(le)一個(ge)很(hen)大的、并且已經成功(gong)用于液(ye)化氣體(ti)行(xing)業(ye)中(zhong)的氣體(ti)液(ye)化、存(cun)儲和輸送設(she)(she)備(bei)的材料選擇(ze)范圍(wei)。表(biao)4-7給出了(le)一個(ge)帶(dai)有最低使(shi)用溫度的常用低溫材料選力學性能(neng)表(biao)。
用于存儲(chu)和輸送(song)液(ye)化(hua)氣體的(de)設備，對材料的(de)一個主(zhu)要(yao)(yao)(yao)的(de)要(yao)(yao)(yao)求(qiu)就是(shi)在該(gai)液(ye)體的(de)處理溫度下具有足夠的(de)韌(ren)(ren)性。其他還要(yao)(yao)(yao)求(qiu)有諸如最(zui)小質量；焊接工藝性好求(qiu)，如抗冷、熱裂紋、熱影響區脆(cui)斷、焊接接頭(tou)高強度高韌(ren)(ren)性要(yao)(yao)(yao)求(qiu)以及(ji)耐腐(fu)蝕要(yao)(yao)(yao)求(qiu)；盡可能低的(de)熱膨脹要(yao)(yao)(yao)求(qiu)，以最(zui)大限(xian)度減小因環(huan)境和操作溫度造成的(de)溫度差引起(qi)的(de)尺寸變化(hua)；相對低的(de)比熱、低的(de)導熱性以降(jiang)低導熱要(yao)(yao)(yao)求(qiu)等。
低(di)溫(wen)(wen)材料使用溫(wen)(wen)度，見表4-7。
6. 深冷容器(qi)(qi)和換熱器(qi)(qi)的(de)制造
大多數低溫材(cai)料具(ju)有良好的(de)可(ke)成(cheng)形(xing)性能和可(ke)焊性。而且大多數裝置也都要(yao)采(cai)用焊接制造技(ji)術或(huo)成(cheng)型技(ji)術。低溫裝置制造的(de)各種影響因素(su)，其中的(de)一些要(yao)點列出如下：
①. 所有的(de)原(yuan)材料和(he)消耗品都嚴格的(de)質量(liang)檢驗和(he)規范規定的(de)試驗檢驗；
②. 對(dui)于各種(zhong)類型的(de)焊接(jie)操作，焊接(jie)坡口的(de)制備(bei)被視為具(ju)有(you)頭(tou)等(deng)的(de)重要性，因此，應(ying)當作出(chu)清(qing)楚(chu)的(de)規定(ding)，并且對(dui)所(suo)有(you)的(de)焊接(jie)接(jie)頭(tou)都要嚴格(ge)執行；
③. 焊接裝(zhuang)備必須經過(guo)嚴格(ge)檢查，以保證正(zheng)常使用；
④. 最重要(yao)的是，焊(han)接金(jin)屬和熱影(ying)響區的斷裂韌性必須大于(yu)或等于(yu)母材(cai)的斷裂韌性。焊(han)接裝配(pei)應當(dang)抗冷熱裂紋以及(ji)熱影(ying)響區的脆化。
