通常所說的低溫定義很廣，在冷藏和冷凍時常提到低溫。從0℃開始到-100℃左右的范圍或超低溫的范圍，其特性大不相同。在生產工業用氧或氮時，將空氣在超低溫中進行冷卻，則可分離出液態氮液化溫度-196℃和液態氧-183℃。還有，近年來，作為對環境污染很少的能源-天然氣，在生產裝置的超低溫工況下，冷卻成為液化天然氣（LNG液化溫度-162℃）。使用LNG船就可以大規模地將液化天然氣運輸到儲存地，LNG低溫儲運罐車，見圖6-1。不銹鋼低溫儲罐和鋼瓶（液氮、液氬等），見圖6-2和圖6-3。
在超低溫環境中奧(ao)氏體不銹鋼是最好的使用材料。
在超導粒子加速器中，為(wei)了能(neng)在絕對溫(wen)度-273℃環境溫(wen)度下(xia)使用，就需要在超低溫(wen)狀態下(xia)仍為(wei)非磁(ci)性(xing)、高強度的奧氏體不銹(xiu)鋼(gang)材料。
普通(tong)鋼(gang)(gang)雖是一(yi)種(zhong)高(gao)(gao)強度材(cai)料，但(dan)在低(di)溫環(huan)境中，因其(qi)強度和(he)(he)韌性(xing)都大(da)大(da)降低(di)，而(er)在使(shi)用(yong)上(shang)受到限制。為此(ci)出(chu)現了添(tian)加鎳(nie)（Ni）的(de)特(te)殊鋼(gang)(gang)，低(di)溫強度得(de)到了改善和(he)(he)提(ti)高(gao)(gao)。馬(ma)氏體、鐵(tie)素(su)(su)體和(he)(he)奧氏體不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)，分(fen)別(bie)在常溫以(yi)及高(gao)(gao)溫環(huan)境中具有各自(zi)優越的(de)特(te)性(xing)，但(dan)在低(di)溫環(huan)境中，馬(ma)氏體和(he)(he)鐵(tie)素(su)(su)體不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)，與普通(tong)鋼(gang)(gang)一(yi)樣，低(di)溫性(xing)能(neng)不(bu)(bu)(bu)佳，不(bu)(bu)(bu)能(neng)適應低(di)溫環(huan)境，在使(shi)用(yong)上(shang)要(yao)特(te)別(bie)注(zhu)意(yi)。而(er)奧氏體不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)，因具有優良(liang)的(de)低(di)溫特(te)性(xing)，在低(di)溫環(huan)境中而(er)被廣泛和(he)(he)大(da)量使(shi)用(yong)。
奧氏體不銹鋼具有優越的低溫特性。如022Cr19Ni10（304L）以及022Cr17Ni12Mo2（316L）這兩種鋼的抗拉強度在低溫時，不但沒有降低，反而均有所上升。近年來，又開發了借助于添加氮（N）而控制材料強度的技術。添加氮（N）也對超低溫狀態下的透磁率帶來影響，所以氮（N）就成為改善特性的有效因素。低溫的延展性在30％以上，并且是充分而穩定的。奧氏體穩定程度更優越的06Cr17Ni12Mo2（316），022Cr17Ni12Mo2（316L）具有更優良的特性。如前所述，有必要注意奧氏體不銹鋼的低溫馬氏體產生的影響。
對于奧氏體穩定程度不同的12Cr17Ni7（301）、06Cr19Ni10（304）和06Cr25Ni20（310），在Ms點以下進行加工時，隨著加工溫度的降低，強度增加（被用于subzero加工，即低溫加工）。按鋼種不同排列，其強度增加的次序為12Cr17Ni7（301）＞06Cr19Ni10（304）＞06Cr25Ni20（310）。奧氏體穩定程度越差的材0(304)>06Cr25N料如12Cr17Ni7（301），強度增加就越明顯。
在低(di)(di)溫(wen)(wen)狀(zhuang)態下，鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)存在像碳素(su)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)一樣的(de)(de)(de)低(di)(di)溫(wen)(wen)脆(cui)(cui)性(xing)(xing)，而(er)(er)奧氏體(ti)(ti)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)則不(bu)(bu)(bu)存在。因(yin)(yin)此鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)或(huo)是(shi)馬氏體(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)產(chan)生低(di)(di)溫(wen)(wen)脆(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)而(er)(er)奧氏體(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)或(huo)Ni基(ji)合金不(bu)(bu)(bu)顯示(shi)低(di)(di)溫(wen)(wen)脆(cui)(cui)性(xing)(xing)。鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)12Cr13（410），10Cr17（430）等(deng)在低(di)(di)溫(wen)(wen)狀(zhuang)態下，顯示(shi)出(chu)沖(chong)擊(ji)值(zhi)急劇下降。所以(yi)(yi)鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)在低(di)(di)溫(wen)(wen)狀(zhuang)態下使用(yong)(yong)時(shi)，要特別加以(yi)(yi)注(zhu)意(yi)。作(zuo)為(wei)改善鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)沖(chong)擊(ji)韌(ren)性(xing)(xing)的(de)(de)(de)方法，可以(yi)(yi)考慮進行(xing)(xing)高純(chun)度化(hua)(hua)(hua)工(gong)(gong)藝(yi)。借助于控制C、N等(deng)級水平，脆(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)溫(wen)(wen)度可在-100～-50℃范圍內進行(xing)(xing)改善時(shi)，有(you)可能(neng)將其用(yong)(yong)于與冷(leng)凍相(xiang)(xiang)關的(de)(de)(de)工(gong)(gong)程。近年來，已將011Cr17（430L）和10Cr17MoNb（436）等(deng)應用(yong)(yong)于冷(leng)凍器具的(de)(de)(de)殼體(ti)(ti)。鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)因(yin)(yin)為(wei)是(shi)體(ti)(ti)心立方結構，當材料性(xing)(xing)能(neng)呈現(xian)出(chu)變弱時(shi)，尖銳(rui)的(de)(de)(de)裂紋(wen)會(hui)迅速地擴展而(er)(er)造成脆(cui)(cui)性(xing)(xing)破(po)壞(huai)。而(er)(er)奧氏體(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)，因(yin)(yin)為(wei)是(shi)面(mian)心立方結構，而(er)(er)不(bu)(bu)(bu)會(hui)產(chan)生脆(cui)(cui)性(xing)(xing)破(po)壞(huai)。奧氏體(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)06Cr19Ni10（304）和06Cr17Ni12Mo2（316）等(deng)，在低(di)(di)溫(wen)(wen)狀(zhuang)態下仍顯示(shi)出(chu)了優(you)越的(de)(de)(de)沖(chong)擊(ji)特性(xing)(xing)。但(dan)是(shi)，要注(zhu)意(yi)析(xi)(xi)出(chu)鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)或(huo)因(yin)(yin)加工(gong)(gong)而(er)(er)引起(qi)馬氏體(ti)(ti)的(de)(de)(de)析(xi)(xi)出(chu)，還有(you)因(yin)(yin)敏化(hua)(hua)(hua)引起(qi)碳化(hua)(hua)(hua)物或(huo)。相(xiang)(xiang)等(deng)異性(xing)(xing)相(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)析(xi)(xi)出(chu)而(er)(er)引起(qi)脆(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)傾向(xiang)。
06Cr19Ni10具有優良的(de)耐蝕性(xing)及冷加(jia)工沖壓性(xing)，在-180℃條件(jian)下力(li)學(xue)性(xing)能仍(reng)佳。是奧(ao)氏(shi)體不銹(xiu)鋼中生產和用量最多的(de)鋼，用于(yu)生產薄壁件(jian)、輸酸管道(dao)及結構件(jian)等。
