在選擇低(di)溫鋼時需注意以下幾點事項：
1. 脆性-延伸性轉(zhuan)變溫度
某些金(jin)屬(shu)在低(di)于室溫(wen)環(huan)境(jing)下(xia)的某個(ge)狹窄(zhai)溫(wen)度(du)區間內(nei)會展示出令人驚異的延伸(shen)(shen)性(xing)損失的現象，這個(ge)溫(wen)度(du)區間被稱為脆性(xing)-延伸(shen)(shen)性(xing)轉變溫(wen)度(du)。應當避(bi)免鋼材在其零(ling)延伸(shen)(shen)性(xing)溫(wen)度(du)下(xia)使用(yong)。因為脆性(xing)裂紋擴(kuo)展產生(sheng)的危險(xian)可能導致(zhi)構(gou)件或(huo)整個(ge)系統的加速破壞。由于在低(di)于零(ling)延伸(shen)(shen)性(xing)溫(wen)度(du)下(xia)，導致(zhi)裂紋擴(kuo)展所需(xu)的能量極低(di)，因此，要改善鋼材的韌性(xing)需(xu)要考慮下(xia)列因素。
①. 晶(jing)粒尺寸對所用鋼材的零延(yan)性溫度有很大的影響。隨著(zhu)晶(jing)粒數量(liang)增加(jia)（即晶(jing)粒尺寸變小(xiao)），零延(yan)伸性溫度降低。因此，細晶(jing)粒鋼種通(tong)常(chang)都可(ke)以在低溫下(xia)使用。
②. 恰當地(di)熱處理在增(zeng)加鋼材的(de)斷裂韌性方(fang)面可能極為有(you)效。例如，淬火(huo)加回火(huo)就是提(ti)高(gao)韌性的(de)一種有(you)效的(de)熱處理措施(shi)。
③. 在合(he)金元素中，鎳、鈦、錳可以提高鋼材的斷裂韌性。
④. 厚度是另一個影(ying)響脆性(xing)-延伸性(xing)轉變(bian)溫度的變(bian)量。
2. 金相結構決定低(di)溫性能
在環境(jing)溫度以下，某種金(jin)屬的性(xing)質與金(jin)相結(jie)構特點有關。
①. 體心立方（bcc）結(jie)構(gou)的金屬，其拉(la)伸和(he)屈服強(qiang)度(du)很大程度(du)上取(qu)決(jue)于溫(wen)度(du)，通常(chang)在(zai)低(di)于室(shi)溫(wen)的某個狹窄的溫(wen)度(du)范(fan)圍顯示出令人吃驚的延伸性的損失（如鐵和(he)鉬(mu)）。
②. 面心立方（fcc）結構的(de)金(jin)屬，如(ru)鋁、銅(tong)以及奧氏體(ti)不銹鋼(gang)，常(chang)常(chang)隨著溫(wen)度(du)的(de)升高，延伸(shen)性也隨之增加(jia)，并且(qie)與屈(qu)服強(qiang)度(du)相比較，拉伸(shen)強(qiang)度(du)受溫(wen)度(du)的(de)影(ying)響更大。
③. 密排(pai)六方(fang)（hcp）結構的(de)金屬，其(qi)拉(la)伸和屈服(fu)強(qiang)度受環境溫(wen)度的(de)影響很(hen)大，并且此類(lei)(lei)金屬通(tong)常在(zai)零度以下會(hui)出(chu)現巨大的(de)延伸性(xing)的(de)損失（如鋅、鈦以及某(mou)些鈦合(he)金）；然(ran)而，在(zai)低(di)溫(wen)環境下，這類(lei)(lei)金屬卻具(ju)有良好(hao)的(de)延伸性(xing)。
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(liao)中，化學成分(fen)的(de)微小變(bian)化也(ye)可能影響延(yan)伸(shen)性能。例如，在某(mou)種具有(you)延(yan)伸(shen)性的(de)鈦合金中，將氧含量從(cong)0.10％增加到0.20％，在-253℃下，可能降低韌性10％～15％。
3. 缺口韌(ren)性
缺(que)(que)口(kou)(kou)韌(ren)性被定(ding)義為在高應(ying)力（如可(ke)能產(chan)生的沖擊載荷(he)）下，金(jin)屬(shu)抗(kang)脆斷(duan)的能力。缺(que)(que)口(kou)(kou)韌(ren)性可(ke)以采用多(duo)種方法(fa)測(ce)(ce)量。常(chang)用測(ce)(ce)試(shi)(shi)方法(fa)是(shi)夏普V形缺(que)(que)口(kou)(kou)試(shi)(shi)驗。由于(yu)部件或結構通(tong)常(chang)因(yin)缺(que)(que)口(kou)(kou)，應(ying)力集中等缺(que)(que)陷，如褶皺、焊接裂(lie)紋、弧坑，尖(jian)銳突變等產(chan)生破壞，因(yin)此，這種測(ce)(ce)試(shi)(shi)被視(shi)為十(shi)分(fen)必(bi)要。通(tong)過夏普V形缺(que)(que)口(kou)(kou)試(shi)(shi)驗，人們可(ke)以決定(ding)材料(liao)出現脆化時的轉變溫度(du)，而這數據和(he)資(zi)料(liao)有(you)助(zhu)于(yu)設計(ji)者選擇鋼(gang)材，從而保(bao)證在整個(ge)使用期間(jian)承受(shou)的溫度(du)或應(ying)力范圍內(nei)，材料(liao)具有(you)足夠的韌(ren)性。
4. 低溫選(xuan)材
選擇(ze)低溫(wen)和深冷用(yong)(yong)(yong)途的(de)材料(liao)(liao)需(xu)要透徹了解使用(yong)(yong)(yong)場合以(yi)及所提(ti)供(gong)金屬材料(liao)(liao)每(mei)種(zhong)等(deng)級(ji)的(de)力(li)學性(xing)能(neng)（機械性(xing)能(neng)）方面(mian)的(de)知識。由于有(you)(you)多(duo)種(zhong)低溫(wen)材料(liao)(liao)可選用(yong)(yong)(yong)，因(yin)此設計者必(bi)須根據材料(liao)(liao)的(de)用(yong)(yong)(yong)途來考(kao)慮其價值。建議考(kao)慮的(de)一些因(yin)素(su)包(bao)括有(you)(you)：強度(du)(du)成本比、焊接和制造成本以(yi)及低于-59.4℃以(yi)下的(de)使用(yong)(yong)(yong)場合選擇(ze)合金鋼時，極高強度(du)(du)和良(liang)好的(de)沖(chong)擊性(xing)能(neng)的(de)需(xu)要。
5. 低溫和深冷用途的(de)材(cai)料(liao)
鋁(lv)、銅、鈦、鎳基(ji)合金，含9％Ni的鐵素體(ti)鋼以及不銹鋼等(deng)材(cai)料(liao)為設計者提供了(le)一個(ge)很(hen)大的、并且已(yi)經成功用(yong)于(yu)液(ye)化(hua)氣體(ti)行業中的氣體(ti)液(ye)化(hua)、存儲和輸送設備的材(cai)料(liao)選擇范(fan)圍。表4-7給出了(le)一個(ge)帶有最低使用(yong)溫(wen)度的常(chang)用(yong)低溫(wen)材(cai)料(liao)選力(li)學性能(neng)表。
用(yong)于存(cun)儲和輸送液化氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)設(she)備，對材料的(de)(de)(de)(de)一個主要的(de)(de)(de)(de)要求(qiu)就是在該液體的(de)(de)(de)(de)處理溫(wen)度(du)(du)下具有(you)足夠的(de)(de)(de)(de)韌(ren)性(xing)(xing)。其他(ta)還要求(qiu)有(you)諸如最小(xiao)質量；焊接(jie)工藝性(xing)(xing)好求(qiu)，如抗冷、熱(re)裂紋(wen)、熱(re)影響區脆斷、焊接(jie)接(jie)頭高強(qiang)度(du)(du)高韌(ren)性(xing)(xing)要求(qiu)以及(ji)耐腐蝕要求(qiu)；盡可(ke)能低(di)的(de)(de)(de)(de)熱(re)膨脹(zhang)要求(qiu)，以最大限度(du)(du)減小(xiao)因環境和操作溫(wen)度(du)(du)造成的(de)(de)(de)(de)溫(wen)度(du)(du)差引起(qi)的(de)(de)(de)(de)尺寸變化；相對低(di)的(de)(de)(de)(de)比熱(re)、低(di)的(de)(de)(de)(de)導熱(re)性(xing)(xing)以降低(di)導熱(re)要求(qiu)等。
低(di)溫(wen)材料(liao)使用溫(wen)度，見表4-7。
6. 深冷容器和(he)換熱器的制造
大(da)(da)多(duo)數(shu)低溫(wen)材料(liao)具有(you)良好的(de)可(ke)成形性(xing)能和可(ke)焊性(xing)。而且(qie)大(da)(da)多(duo)數(shu)裝置也都要(yao)采用焊接制造技術(shu)或成型技術(shu)。低溫(wen)裝置制造的(de)各種影(ying)響因素，其中的(de)一些要(yao)點(dian)列(lie)出如下(xia)：
①. 所有的原材料和消耗品都嚴(yan)格的質量檢驗和規范規定的試(shi)驗檢驗；
②. 對(dui)于(yu)各(ge)種類型的(de)(de)(de)焊(han)接(jie)操作(zuo)(zuo)，焊(han)接(jie)坡口的(de)(de)(de)制備被視為具有頭等(deng)的(de)(de)(de)重要性，因此，應當作(zuo)(zuo)出清楚的(de)(de)(de)規定，并且對(dui)所有的(de)(de)(de)焊(han)接(jie)接(jie)頭都要嚴格執行；
③. 焊接裝備必須經過嚴格檢查，以保證正常使用；
④. 最重要的是，焊(han)接金屬和熱影響區的斷裂(lie)韌性(xing)必須(xu)大于(yu)或(huo)等(deng)于(yu)母材(cai)的斷裂(lie)韌性(xing)。焊(han)接裝配應當抗冷(leng)熱裂(lie)紋以及熱影響區的脆化。
