在選擇低溫鋼時需注意以下幾點事項：
1. 脆(cui)性(xing)-延伸性(xing)轉變溫度(du)
某些金屬在(zai)低(di)于室溫環境下(xia)的(de)(de)某個狹窄溫度(du)(du)區(qu)間(jian)內會展示出令人驚異(yi)的(de)(de)延伸(shen)(shen)性(xing)(xing)(xing)損失的(de)(de)現象(xiang)，這個溫度(du)(du)區(qu)間(jian)被稱(cheng)為(wei)脆性(xing)(xing)(xing)-延伸(shen)(shen)性(xing)(xing)(xing)轉變溫度(du)(du)。應當(dang)避免(mian)鋼材在(zai)其零延伸(shen)(shen)性(xing)(xing)(xing)溫度(du)(du)下(xia)使用。因(yin)為(wei)脆性(xing)(xing)(xing)裂紋擴展產生的(de)(de)危(wei)險可能導致構件或整個系統(tong)的(de)(de)加(jia)速破壞。由于在(zai)低(di)于零延伸(shen)(shen)性(xing)(xing)(xing)溫度(du)(du)下(xia)，導致裂紋擴展所需(xu)的(de)(de)能量極低(di)，因(yin)此，要改善(shan)鋼材的(de)(de)韌(ren)性(xing)(xing)(xing)需(xu)要考慮下(xia)列因(yin)素。
①. 晶粒(li)尺寸(cun)對所用(yong)鋼材的(de)零延性(xing)溫度有很大的(de)影響。隨著(zhu)晶粒(li)數量(liang)增(zeng)加（即(ji)晶粒(li)尺寸(cun)變小），零延伸性(xing)溫度降低。因此，細晶粒(li)鋼種(zhong)通常都可以在低溫下使用(yong)。
②. 恰當地熱處理在增加鋼材(cai)的(de)斷裂(lie)韌(ren)性方(fang)面可能極為有(you)效(xiao)。例如，淬火(huo)加回火(huo)就是提高韌(ren)性的(de)一種有(you)效(xiao)的(de)熱處理措施。
③. 在合金元素中，鎳、鈦、錳可以提高鋼材(cai)的斷裂韌性。
④. 厚度(du)是(shi)另一個(ge)影響脆性-延伸性轉變溫度(du)的變量。
2. 金相(xiang)結(jie)構決定(ding)低溫性能
在環境溫度(du)以下(xia)，某(mou)種(zhong)金屬的性質(zhi)與金相結構(gou)特點有關。
①. 體心立方(fang)（bcc）結構的(de)金屬，其拉伸(shen)和屈服強度(du)很大程度(du)上取(qu)決于溫(wen)度(du)，通(tong)常(chang)在低于室溫(wen)的(de)某(mou)個狹(xia)窄的(de)溫(wen)度(du)范(fan)圍顯示出令(ling)人(ren)吃驚的(de)延伸(shen)性的(de)損失（如鐵(tie)和鉬(mu)）。
②. 面心(xin)立方（fcc）結構的金屬，如(ru)鋁、銅(tong)以及(ji)奧氏體(ti)不(bu)銹鋼，常(chang)(chang)常(chang)(chang)隨著溫度的升高，延伸(shen)性也隨之增加，并且(qie)與屈服(fu)強度相比較，拉伸(shen)強度受溫度的影(ying)響更大。
③. 密排六方（hcp）結構(gou)的(de)金屬(shu)，其(qi)拉伸和屈服(fu)強度(du)(du)受環境(jing)溫度(du)(du)的(de)影響(xiang)很大，并且(qie)此(ci)類金屬(shu)通常在零度(du)(du)以下會出現(xian)巨(ju)大的(de)延(yan)伸性的(de)損失（如鋅、鈦以及某(mou)些鈦合金）；然(ran)而，在低溫環境(jing)下，這類金屬(shu)卻具有良好的(de)延(yan)伸性。
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(zai)某些材料中(zhong)，化學成分的微(wei)小變化也可能(neng)影(ying)響延(yan)伸(shen)性(xing)能(neng)。例如，在(zai)某種具有(you)延(yan)伸(shen)性(xing)的鈦(tai)合金中(zhong)，將氧含量從0.10％增加到(dao)0.20％，在(zai)-253℃下，可能(neng)降(jiang)低韌性(xing)10％～15％。
3. 缺口韌性
缺(que)口(kou)韌(ren)(ren)性(xing)(xing)被定義為在(zai)高應力(li)(li)（如可能產生的沖擊載荷）下，金屬抗(kang)脆(cui)斷的能力(li)(li)。缺(que)口(kou)韌(ren)(ren)性(xing)(xing)可以采用多種方(fang)(fang)法測(ce)量。常用測(ce)試(shi)(shi)方(fang)(fang)法是夏普V形缺(que)口(kou)試(shi)(shi)驗。由于(yu)部件或結構通常因(yin)缺(que)口(kou)，應力(li)(li)集中(zhong)等缺(que)陷，如褶皺(zhou)、焊接裂紋、弧坑，尖(jian)銳突變(bian)等產生破(po)壞，因(yin)此，這(zhe)種測(ce)試(shi)(shi)被視為十分(fen)必要。通過夏普V形缺(que)口(kou)試(shi)(shi)驗，人們可以決定材料出現脆(cui)化時的轉變(bian)溫(wen)度(du)，而這(zhe)數據和(he)資料有助于(yu)設計者(zhe)選擇鋼(gang)材，從而保證在(zai)整個(ge)使用期(qi)間(jian)承受的溫(wen)度(du)或應力(li)(li)范圍內，材料具有足夠的韌(ren)(ren)性(xing)(xing)。
4. 低溫(wen)選材
選擇(ze)低溫和(he)(he)深冷用(yong)途(tu)的材(cai)料(liao)(liao)需要透(tou)徹了解使(shi)用(yong)場(chang)合以(yi)及所提供金屬材(cai)料(liao)(liao)每種等級(ji)的力學性(xing)能（機械性(xing)能）方(fang)面的知(zhi)識(shi)。由于(yu)有多種低溫材(cai)料(liao)(liao)可選用(yong)，因(yin)此設計者必須根據材(cai)料(liao)(liao)的用(yong)途(tu)來考(kao)慮其(qi)價值。建議考(kao)慮的一些因(yin)素包(bao)括有：強(qiang)度成本比、焊接和(he)(he)制(zhi)造成本以(yi)及低于(yu)-59.4℃以(yi)下的使(shi)用(yong)場(chang)合選擇(ze)合金鋼時，極高強(qiang)度和(he)(he)良好的沖擊(ji)性(xing)能的需要。
5. 低溫(wen)和深冷用(yong)途的(de)材料
鋁、銅(tong)、鈦、鎳(nie)基(ji)合金，含9％Ni的鐵(tie)素(su)體鋼以及不銹鋼等材(cai)料(liao)為設(she)計(ji)者提供了(le)一個很大的、并且(qie)已經成功用(yong)于液化氣體行(xing)業中(zhong)的氣體液化、存儲和輸送(song)設(she)備的材(cai)料(liao)選(xuan)擇范圍。表4-7給出了(le)一個帶有最低使用(yong)溫度的常用(yong)低溫材(cai)料(liao)選(xuan)力(li)學性能表。
用(yong)于(yu)存儲和(he)輸(shu)送液化(hua)氣體的(de)設備，對材料(liao)的(de)一個主要(yao)(yao)的(de)要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)就是在該液體的(de)處理溫度(du)下具(ju)有足夠的(de)韌性(xing)。其他還要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)有諸(zhu)如(ru)最(zui)小(xiao)(xiao)質(zhi)量；焊接工藝性(xing)好求(qiu)(qiu)，如(ru)抗冷、熱(re)(re)(re)裂(lie)紋、熱(re)(re)(re)影響區脆(cui)斷、焊接接頭高強度(du)高韌性(xing)要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)以及(ji)耐腐蝕要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)；盡可能低的(de)熱(re)(re)(re)膨脹要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)，以最(zui)大限度(du)減小(xiao)(xiao)因(yin)環境(jing)和(he)操作(zuo)溫度(du)造成的(de)溫度(du)差引起的(de)尺寸(cun)變化(hua)；相對低的(de)比熱(re)(re)(re)、低的(de)導(dao)熱(re)(re)(re)性(xing)以降低導(dao)熱(re)(re)(re)要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)等。
低溫材(cai)料使用溫度(du)，見(jian)表4-7。
6. 深冷容(rong)器和換(huan)熱器的(de)制造
大多數低溫材料(liao)具有良好(hao)的(de)可(ke)成形性能(neng)和可(ke)焊性。而且(qie)大多數裝置(zhi)也都(dou)要(yao)采用焊接制造技術(shu)或(huo)成型技術(shu)。低溫裝置(zhi)制造的(de)各(ge)種影響(xiang)因(yin)素，其中的(de)一些要(yao)點列出如下：
①. 所有的原材(cai)料和消耗品都嚴(yan)格的質量檢(jian)驗和規范(fan)規定的試驗檢(jian)驗；
②. 對于各種類型(xing)的(de)焊接操(cao)作(zuo)，焊接坡口的(de)制備被視為具(ju)有頭等的(de)重要(yao)性，因此(ci)，應當(dang)作(zuo)出清楚的(de)規(gui)定，并(bing)且對所有的(de)焊接接頭都(dou)要(yao)嚴格執行；
③. 焊接裝備必須經過嚴(yan)格檢查，以保(bao)證正常(chang)使用(yong)；
④. 最(zui)重(zhong)要的是，焊(han)(han)接(jie)(jie)金屬(shu)和熱影響區(qu)的斷(duan)裂韌性必須大于或等于母材的斷(duan)裂韌性。焊(han)(han)接(jie)(jie)裝配應當抗(kang)冷熱裂紋以及(ji)熱影響區(qu)的脆化。
