在選擇低(di)溫鋼時需注意以下幾點事項：
1. 脆性(xing)-延伸性(xing)轉變溫度
某(mou)(mou)些金屬(shu)在低(di)于(yu)室溫(wen)(wen)(wen)環(huan)境下的(de)(de)(de)某(mou)(mou)個狹(xia)窄溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)區(qu)間(jian)(jian)內(nei)會展示出(chu)令人驚異的(de)(de)(de)延伸(shen)(shen)(shen)性(xing)(xing)損失的(de)(de)(de)現象，這(zhe)個溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)區(qu)間(jian)(jian)被(bei)稱為(wei)脆性(xing)(xing)-延伸(shen)(shen)(shen)性(xing)(xing)轉變溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)。應當避免鋼材在其(qi)零延伸(shen)(shen)(shen)性(xing)(xing)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)下使用。因(yin)為(wei)脆性(xing)(xing)裂(lie)(lie)紋(wen)擴展產生的(de)(de)(de)危險可能導(dao)致(zhi)構件(jian)或(huo)整個系統的(de)(de)(de)加速破壞。由(you)于(yu)在低(di)于(yu)零延伸(shen)(shen)(shen)性(xing)(xing)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)下，導(dao)致(zhi)裂(lie)(lie)紋(wen)擴展所需的(de)(de)(de)能量(liang)極低(di)，因(yin)此，要改善鋼材的(de)(de)(de)韌(ren)性(xing)(xing)需要考慮下列因(yin)素。
①. 晶粒(li)尺(chi)寸對所用鋼(gang)(gang)材的零(ling)延性(xing)溫度有很大(da)的影響。隨著晶粒(li)數(shu)量增加（即(ji)晶粒(li)尺(chi)寸變小），零(ling)延伸(shen)性(xing)溫度降低。因(yin)此(ci)，細晶粒(li)鋼(gang)(gang)種通常都可以在低溫下使(shi)用。
②. 恰(qia)當地熱處理在增加鋼(gang)材的斷(duan)裂韌性方面可能極(ji)為有效(xiao)。例(li)如，淬火(huo)(huo)加回(hui)火(huo)(huo)就是提高韌性的一種有效(xiao)的熱處理措施。
③. 在合金元素中，鎳(nie)、鈦、錳(meng)可以提高鋼材(cai)的斷裂韌性。
④. 厚(hou)度是另一個(ge)影(ying)響脆(cui)性-延伸性轉(zhuan)變(bian)溫度的變(bian)量。
2. 金相(xiang)結構決定低(di)溫性能
在環境(jing)溫度(du)以下，某種金屬(shu)的性(xing)質與(yu)金相(xiang)結(jie)構特點(dian)有關。
①. 體心立方（bcc）結構的(de)(de)金(jin)屬，其拉伸和屈(qu)服強度很大(da)程(cheng)度上取決(jue)于溫(wen)(wen)度，通常在低于室溫(wen)(wen)的(de)(de)某個狹(xia)窄(zhai)的(de)(de)溫(wen)(wen)度范圍(wei)顯示(shi)出令人(ren)吃驚的(de)(de)延伸性的(de)(de)損(sun)失（如鐵和鉬(mu)）。
②. 面(mian)心立方（fcc）結(jie)構(gou)的(de)金屬，如鋁(lv)、銅以及奧氏體不銹(xiu)鋼，常常隨著溫度(du)的(de)升高，延伸性也隨之增加，并且(qie)與屈服(fu)強度(du)相比(bi)較，拉伸強度(du)受溫度(du)的(de)影響更大(da)。
③. 密排六方(fang)（hcp）結構(gou)的金屬(shu)，其(qi)拉伸和屈服強度(du)受(shou)環(huan)境溫(wen)度(du)的影(ying)響很大(da)，并(bing)且(qie)此(ci)類(lei)金屬(shu)通常在(zai)零(ling)度(du)以下會出現巨大(da)的延(yan)(yan)伸性的損(sun)失（如(ru)鋅、鈦以及(ji)某(mou)些鈦合(he)金）；然(ran)而(er)，在(zai)低(di)溫(wen)環(huan)境下，這類(lei)金屬(shu)卻具有良好的延(yan)(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. 在某些材料中，化(hua)學(xue)成(cheng)分的微(wei)小變化(hua)也(ye)可能影響延伸性能。例(li)如(ru)，在某種具有延伸性的鈦(tai)合(he)金中，將氧含量從0.10％增加到0.20％，在-253℃下(xia)，可能降低韌(ren)性10％～15％。
3. 缺口(kou)韌(ren)性
缺口(kou)韌性(xing)被定(ding)義為在高應力(li)（如可能產(chan)生的(de)沖(chong)擊載(zai)荷）下，金屬抗脆斷的(de)能力(li)。缺口(kou)韌性(xing)可以采用多種方法測(ce)(ce)量。常用測(ce)(ce)試(shi)方法是夏普V形缺口(kou)試(shi)驗。由(you)于(yu)部(bu)件或結構通常因(yin)缺口(kou)，應力(li)集中等缺陷，如褶皺(zhou)、焊(han)接(jie)裂紋、弧坑(keng)，尖銳突變(bian)等產(chan)生破壞，因(yin)此，這(zhe)種測(ce)(ce)試(shi)被視為十分必要。通過(guo)夏普V形缺口(kou)試(shi)驗，人們可以決定(ding)材料(liao)出現脆化(hua)時的(de)轉變(bian)溫度，而這(zhe)數據(ju)和資料(liao)有助于(yu)設計者選擇鋼材，從而保證在整個(ge)使用期間承受(shou)的(de)溫度或應力(li)范圍內，材料(liao)具有足夠的(de)韌性(xing)。
4. 低溫選材
選擇低溫和(he)深冷用(yong)途(tu)的(de)材料(liao)需要透(tou)徹(che)了解使用(yong)場(chang)合(he)以及所提供金屬材料(liao)每種等級的(de)力學(xue)性(xing)能(neng)（機械性(xing)能(neng)）方(fang)面的(de)知識。由于有(you)(you)多種低溫材料(liao)可(ke)選用(yong)，因此設計者必須根據材料(liao)的(de)用(yong)途(tu)來考慮其價(jia)值。建議(yi)考慮的(de)一些因素包括有(you)(you)：強度成本比(bi)、焊接和(he)制造成本以及低于-59.4℃以下的(de)使用(yong)場(chang)合(he)選擇合(he)金鋼時(shi)，極高強度和(he)良好的(de)沖擊性(xing)能(neng)的(de)需要。
5. 低溫(wen)和深(shen)冷(leng)用途的材料(liao)
鋁(lv)、銅、鈦、鎳(nie)基合金(jin)，含9％Ni的鐵素體(ti)(ti)鋼(gang)(gang)以及不銹鋼(gang)(gang)等材料為(wei)設計者提供了一個(ge)很大的、并(bing)且已經成功用(yong)(yong)于液化(hua)(hua)氣體(ti)(ti)行業(ye)中的氣體(ti)(ti)液化(hua)(hua)、存儲和(he)輸(shu)送(song)設備的材料選擇(ze)范圍。表4-7給出了一個(ge)帶有最低(di)使用(yong)(yong)溫(wen)度的常(chang)用(yong)(yong)低(di)溫(wen)材料選力學性能表。
用于存儲(chu)和輸送(song)液(ye)(ye)化(hua)氣體(ti)的(de)(de)(de)設備，對(dui)(dui)材料(liao)的(de)(de)(de)一個主要(yao)(yao)的(de)(de)(de)要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)就(jiu)是在(zai)該液(ye)(ye)體(ti)的(de)(de)(de)處理溫度(du)(du)(du)下具有(you)足夠的(de)(de)(de)韌(ren)性(xing)。其他還要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)有(you)諸(zhu)如(ru)最小質量；焊接(jie)工(gong)藝性(xing)好(hao)求(qiu)(qiu)(qiu)，如(ru)抗冷、熱(re)(re)裂紋(wen)、熱(re)(re)影響區脆斷、焊接(jie)接(jie)頭高強度(du)(du)(du)高韌(ren)性(xing)要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)以及耐腐蝕要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)；盡可能低(di)(di)的(de)(de)(de)熱(re)(re)膨脹要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)，以最大限(xian)度(du)(du)(du)減(jian)小因環(huan)境和操作溫度(du)(du)(du)造成的(de)(de)(de)溫度(du)(du)(du)差引起的(de)(de)(de)尺寸變化(hua)；相對(dui)(dui)低(di)(di)的(de)(de)(de)比熱(re)(re)、低(di)(di)的(de)(de)(de)導(dao)熱(re)(re)性(xing)以降(jiang)低(di)(di)導(dao)熱(re)(re)要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)等。
低溫材料使用(yong)溫度，見表4-7。
6. 深冷(leng)容器和換熱器的制造
大多(duo)數(shu)(shu)低(di)溫(wen)(wen)材料具有良好的(de)可成形性(xing)能和可焊(han)性(xing)。而且大多(duo)數(shu)(shu)裝置也都要采用焊(han)接(jie)制造技術或成型(xing)技術。低(di)溫(wen)(wen)裝置制造的(de)各種影響(xiang)因素，其中的(de)一些要點列出如下：
①. 所(suo)有的原(yuan)材料和消耗品都嚴格的質量檢驗和規范規定的試驗檢驗；
②. 對于各(ge)種類型的焊接(jie)操(cao)作，焊接(jie)坡口(kou)的制備被視為具有(you)頭等的重要(yao)性(xing)，因此，應當(dang)作出清楚的規定(ding)，并且(qie)對所有(you)的焊接(jie)接(jie)頭都要(yao)嚴格(ge)執(zhi)行；
③. 焊接裝備必須(xu)經過嚴格檢查(cha)，以保(bao)證正常使用(yong)；
④. 最重要的(de)(de)是，焊(han)接金屬和熱影(ying)響(xiang)(xiang)區的(de)(de)斷裂(lie)(lie)韌性必(bi)須大于或等(deng)于母材(cai)的(de)(de)斷裂(lie)(lie)韌性。焊(han)接裝(zhuang)配應當抗(kang)冷熱裂(lie)(lie)紋(wen)以及熱影(ying)響(xiang)(xiang)區的(de)(de)脆化。
