在選擇低溫鋼(gang)時需注意以下幾點事項：
1. 脆性-延(yan)伸性轉變溫度
某些(xie)金(jin)屬在低(di)于(yu)(yu)室溫(wen)環(huan)境(jing)下的(de)(de)某個(ge)(ge)(ge)狹窄(zhai)溫(wen)度(du)區間內會展(zhan)示出令人驚異(yi)的(de)(de)延(yan)(yan)伸性(xing)(xing)損(sun)失的(de)(de)現象，這個(ge)(ge)(ge)溫(wen)度(du)區間被(bei)稱為脆(cui)性(xing)(xing)-延(yan)(yan)伸性(xing)(xing)轉(zhuan)變溫(wen)度(du)。應當避(bi)免鋼(gang)材在其零(ling)延(yan)(yan)伸性(xing)(xing)溫(wen)度(du)下使用。因為脆(cui)性(xing)(xing)裂紋擴展(zhan)產生的(de)(de)危(wei)險可(ke)能導致構件或整個(ge)(ge)(ge)系統的(de)(de)加速破壞(huai)。由于(yu)(yu)在低(di)于(yu)(yu)零(ling)延(yan)(yan)伸性(xing)(xing)溫(wen)度(du)下，導致裂紋擴展(zhan)所需的(de)(de)能量極低(di)，因此，要改善鋼(gang)材的(de)(de)韌性(xing)(xing)需要考慮下列因素。
①. 晶(jing)(jing)(jing)粒(li)尺寸對所用鋼材的零延(yan)(yan)性(xing)溫度有很大的影響。隨(sui)著(zhu)晶(jing)(jing)(jing)粒(li)數(shu)量(liang)增(zeng)加(jia)（即晶(jing)(jing)(jing)粒(li)尺寸變小），零延(yan)(yan)伸性(xing)溫度降低。因此，細晶(jing)(jing)(jing)粒(li)鋼種通(tong)常都(dou)可(ke)以在(zai)低溫下使用。
②. 恰當地熱處理在增加鋼(gang)材的(de)斷(duan)裂韌性方面可能極為有效(xiao)。例如，淬火(huo)加回火(huo)就(jiu)是提高韌性的(de)一種有效(xiao)的(de)熱處理措施。
③. 在合金元素中，鎳、鈦、錳可以提高鋼材的(de)斷裂韌性。
④. 厚度(du)是(shi)另一個影響(xiang)脆性-延伸性轉變溫度(du)的變量。
2. 金相結構決(jue)定低溫性能
在環境溫度以下，某種金(jin)屬的性(xing)質(zhi)與金(jin)相(xiang)結構特(te)點有(you)關。
①. 體心立方（bcc）結構的(de)(de)金(jin)屬(shu)，其拉伸和屈服(fu)強度(du)很大程度(du)上取(qu)決于溫(wen)(wen)度(du)，通常在低于室(shi)溫(wen)(wen)的(de)(de)某(mou)個狹窄的(de)(de)溫(wen)(wen)度(du)范圍顯示出令(ling)人吃驚的(de)(de)延伸性(xing)的(de)(de)損失（如鐵和鉬）。
②. 面心立方(fang)（fcc）結(jie)構的(de)金(jin)屬(shu)，如鋁、銅以(yi)及(ji)奧氏體不銹鋼，常常隨(sui)著溫(wen)度的(de)升高，延伸性也隨(sui)之增(zeng)加，并(bing)且與(yu)屈(qu)服強度相比較，拉伸強度受(shou)溫(wen)度的(de)影(ying)響更大。
③. 密排六方（hcp）結構的(de)(de)(de)金屬，其拉伸(shen)和屈服強度受環境溫度的(de)(de)(de)影響很大(da)，并且此類(lei)金屬通常在零度以(yi)下會出(chu)現(xian)巨大(da)的(de)(de)(de)延伸(shen)性的(de)(de)(de)損(sun)失（如鋅、鈦以(yi)及(ji)某(mou)些(xie)鈦合金）；然而，在低溫環境下，這類(lei)金屬卻(que)具有良好的(de)(de)(de)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. 在某些材料中(zhong)，化學成分的微小(xiao)變(bian)化也(ye)可能(neng)(neng)影響延(yan)伸性(xing)能(neng)(neng)。例如，在某種具有延(yan)伸性(xing)的鈦(tai)合(he)金中(zhong)，將氧含量從0.10％增加到0.20％，在-253℃下，可能(neng)(neng)降低韌性(xing)10％～15％。
3. 缺口韌性
缺(que)(que)(que)口(kou)韌(ren)(ren)性(xing)被定義為在(zai)(zai)高應(ying)力(li)（如可能產(chan)生的(de)(de)沖擊載荷）下，金屬抗脆斷的(de)(de)能力(li)。缺(que)(que)(que)口(kou)韌(ren)(ren)性(xing)可以采用多(duo)種(zhong)方(fang)(fang)法測(ce)量。常(chang)(chang)用測(ce)試方(fang)(fang)法是夏普V形缺(que)(que)(que)口(kou)試驗。由于部件或結構(gou)通(tong)常(chang)(chang)因(yin)缺(que)(que)(que)口(kou)，應(ying)力(li)集中(zhong)等缺(que)(que)(que)陷，如褶皺(zhou)、焊接裂紋、弧(hu)坑，尖銳突變等產(chan)生破壞，因(yin)此，這(zhe)種(zhong)測(ce)試被視為十分必(bi)要。通(tong)過夏普V形缺(que)(que)(que)口(kou)試驗，人們可以決定材料出(chu)現(xian)脆化時的(de)(de)轉變溫度，而這(zhe)數據(ju)和資料有(you)助于設計者(zhe)選擇鋼材，從而保證在(zai)(zai)整個使用期(qi)間承受(shou)的(de)(de)溫度或應(ying)力(li)范圍內(nei)，材料具有(you)足夠的(de)(de)韌(ren)(ren)性(xing)。
4. 低溫(wen)選(xuan)材(cai)
選(xuan)擇低溫和(he)(he)深(shen)冷用途的(de)(de)材料(liao)需要透徹了解使(shi)用場合(he)以及所提供金屬材料(liao)每種等級的(de)(de)力學(xue)性(xing)能（機(ji)械性(xing)能）方(fang)面的(de)(de)知識。由于有多(duo)種低溫材料(liao)可選(xuan)用，因此(ci)設計者必須根(gen)據材料(liao)的(de)(de)用途來考(kao)慮其價值。建議考(kao)慮的(de)(de)一些因素包括有：強度(du)成本比、焊接和(he)(he)制造成本以及低于-59.4℃以下(xia)的(de)(de)使(shi)用場合(he)選(xuan)擇合(he)金鋼時，極高強度(du)和(he)(he)良好(hao)的(de)(de)沖擊(ji)性(xing)能的(de)(de)需要。
5. 低溫和深冷(leng)用途的(de)材料
鋁、銅、鈦、鎳基合金，含9％Ni的鐵(tie)素體(ti)鋼(gang)以及(ji)不(bu)銹鋼(gang)等(deng)材(cai)料(liao)(liao)為設計者提供了一個(ge)很(hen)大的、并且已經成功用(yong)(yong)(yong)于液化(hua)氣(qi)體(ti)行(xing)業中(zhong)的氣(qi)體(ti)液化(hua)、存儲和輸(shu)送設備的材(cai)料(liao)(liao)選擇(ze)范圍(wei)。表4-7給出了一個(ge)帶有最低使用(yong)(yong)(yong)溫(wen)度(du)的常用(yong)(yong)(yong)低溫(wen)材(cai)料(liao)(liao)選力學性(xing)能表。
用于存儲和輸(shu)送液化(hua)氣體的(de)(de)設備(bei)，對材料的(de)(de)一(yi)個(ge)主要(yao)的(de)(de)要(yao)求(qiu)(qiu)就是在(zai)該(gai)液體的(de)(de)處理溫度下(xia)具有(you)足(zu)夠的(de)(de)韌性(xing)(xing)。其他還(huan)要(yao)求(qiu)(qiu)有(you)諸如最小質(zhi)量；焊(han)接(jie)工藝性(xing)(xing)好求(qiu)(qiu)，如抗冷、熱(re)(re)裂(lie)紋(wen)、熱(re)(re)影響區脆斷、焊(han)接(jie)接(jie)頭高強度高韌性(xing)(xing)要(yao)求(qiu)(qiu)以及耐腐蝕要(yao)求(qiu)(qiu)；盡可能低的(de)(de)熱(re)(re)膨脹(zhang)要(yao)求(qiu)(qiu)，以最大限(xian)度減小因環境和操作溫度造成(cheng)的(de)(de)溫度差(cha)引(yin)起的(de)(de)尺(chi)寸變化(hua)；相對低的(de)(de)比熱(re)(re)、低的(de)(de)導(dao)熱(re)(re)性(xing)(xing)以降(jiang)低導(dao)熱(re)(re)要(yao)求(qiu)(qiu)等。
低溫材(cai)料(liao)使用溫度(du)，見表4-7。
6. 深冷容(rong)器(qi)和換熱(re)器(qi)的制(zhi)造
大(da)多數低(di)溫材料具(ju)有良好的可成(cheng)形性(xing)能和可焊性(xing)。而且(qie)大(da)多數裝置也都(dou)要采(cai)用焊接制造技術或成(cheng)型(xing)技術。低(di)溫裝置制造的各種影響因素，其中的一(yi)些要點列出如(ru)下：
①. 所有的(de)(de)原材料和消耗品都(dou)嚴(yan)格(ge)的(de)(de)質量檢驗(yan)和規(gui)(gui)范規(gui)(gui)定的(de)(de)試驗(yan)檢驗(yan)；
②. 對于各種類型的(de)(de)焊接操作(zuo)，焊接坡口的(de)(de)制備被視(shi)為具有(you)頭等(deng)的(de)(de)重要(yao)性，因(yin)此，應當作(zuo)出清(qing)楚的(de)(de)規定，并且(qie)對所有(you)的(de)(de)焊接接頭都要(yao)嚴(yan)格執行；
③. 焊接裝備(bei)必須經過嚴格檢查，以保(bao)證正常使用(yong)；
④. 最(zui)重(zhong)要的是，焊接金屬和熱(re)影(ying)響(xiang)區(qu)的斷裂(lie)韌性必須大于或(huo)等于母材的斷裂(lie)韌性。焊接裝配應當抗冷(leng)熱(re)裂(lie)紋以(yi)及熱(re)影(ying)響(xiang)區(qu)的脆化(hua)。
