1. 鐵素體低(di)溫(wen)鋼
鐵(tie)素(su)(su)體(ti)低(di)溫(wen)鋼(gang)(gang)(gang)一般(ban)存在(zai)著明顯的韌性(xing)(xing)-脆性(xing)(xing)轉(zhuan)(zhuan)變(bian)(bian)溫(wen)度，當溫(wen)度降低(di)至某個(ge)臨界值（或區間）會(hui)出現(xian)韌性(xing)(xing)的急(ji)劇(ju)下降。含碳為0.2％鐵(tie)素(su)(su)體(ti)鋼(gang)(gang)(gang)沖(chong)擊值與溫(wen)度的關系，其(qi)轉(zhuan)(zhuan)變(bian)(bian)溫(wen)度在(zai)-20℃左右。這樣一來，鐵(tie)素(su)(su)體(ti)鋼(gang)(gang)(gang)不宜在(zai)其(qi)轉(zhuan)(zhuan)變(bian)(bian)溫(wen)度以下使(shi)用。為此一般(ban)需(xu)在(zai)鐵(tie)素(su)(su)體(ti)鋼(gang)(gang)(gang)中加入Mn、Ni等合金(jin)元素(su)(su)，以降低(di)間隙雜質，細化晶粒(li)，控制(zhi)鋼(gang)(gang)(gang)中第二相的大小、形態和分(fen)布(bu)等，使(shi)得鐵(tie)素(su)(su)體(ti)鋼(gang)(gang)(gang)的韌性(xing)(xing)-脆性(xing)(xing)轉(zhuan)(zhuan)變(bian)(bian)溫(wen)度降低(di)。
鐵素體不銹鋼在低溫狀態下，存在著像碳素鋼那樣的低溫脆性，而奧氏體鋼則不存在。因此，鐵素體或者是馬氏體不銹鋼有可能產生低溫脆化，而奧氏體系不銹鋼或Ni基合金則不會顯示低溫脆性。鐵素體不銹鋼的12Cr13（410）、10Cr17（430）等在低溫狀態下，會顯示出沖擊韌性值急劇下降。所以鐵素體不銹鋼在低溫狀態下使用時，要特別注意和謹慎。作為改善鐵素體型不銹鋼沖擊韌性的方法，可考慮進行高純化工藝處理。借助于控制C，N等級水平，脆化溫度可在-100～-50℃范圍內得到改善時，使之有可能用于冷凍相關的場合。近年來，已將022Cr18Ti（439）和022Cr18NbTi等應用于冷凍器具的殼體。鐵素體不銹鋼因為是體心立方（bcc）晶格結構，在加工處理時材料性能呈現出變弱，可能出現尖銳的裂紋并會迅速地擴展而造成脆性破壞。奧氏體型不銹鋼因為是面心立方（fcc）晶格結構而不會產生脆性破壞。奧氏體型不銹鋼06Cr19Ni10（304）和06Cr17Ni12Mo2（316）等顯示出在低溫狀態下仍具有優越的沖擊特性。但是，要注意加工處理時析出鐵素體或因加工而引起馬氏體的析出，還有因敏化引起碳化物或σ相等異相析出而引起脆化的傾向。
中（高(gao)）合(he)金(jin)鐵(tie)素體低溫鋼(gang)主要有(you)6％Ni鋼(gang)、9％Ni鋼(gang)、36％Ni鋼(gang)，其中9％Ni鋼(gang)是(shi)應用(yong)較廣的深冷用(yong)鋼(gang)。這類(lei)高(gao)鎳(nie)鋼(gang)的使用(yong)溫度可低至-196℃。
2. 奧氏體低(di)溫(wen)鋼
在(zai)最近十年，奧氏體不銹鋼，在(zai)-151℃和-269℃之(zhi)間的低(di)溫段(duan)內的表(biao)現不凡，使(shi)用在(zai)不斷增加，在(zai)液化氣（LNG）的船運(yun)、儲存、管道系統及其各種輔助裝(zhuang)備上獲得了大量的應用。
AISI300 型鋼種，如 06Cr18Ni10（304）、022Cr19Ni10(304L)、06Cr25Ni20(310S)、06Cr17Ni12Mo2(316)、022Cr17Ni12Mo2(316L)、06Cr18Ni11Ti（321）和06Cr18Ni11Nb（347）在-269℃的低溫下都具有優良的可焊性和韌性。在這些不銹鋼中，如06Cr18Ni10（304）和022Cr19Nil0（304L）是最常用的不銹鋼。因此，在設計規范中它們具有最多的現場使用經驗和覆蓋面。這類等級的不銹鋼具有中等的強度和優良的韌性，因此常常按照其成形性能、制造性能以及各種制品形式進行選擇。
在各(ge)種改性類型中，含(han)氮高(gao)強度的不銹鋼，如06Cr18Nil0N（304N）和(he)(he)022Cr17Ni12Mo2N（316LN）常(chang)常(chang)用于低溫過程(cheng)裝置和(he)(he)液氧和(he)(he)液氮的儲存和(he)(he)輸(shu)送。添加2％的氮提高(gao)強度約40％，并且在不損失延伸性和(he)(he)斷裂(lie)韌性的前提下，適(shi)度提高(gao)了拉伸強度。
奧氏體低溫(wen)(wen)鋼具有(you)較高的低溫(wen)(wen)韌性，一般沒(mei)有(you)韌性-脆性轉變溫(wen)(wen)度。按合金成分不(bu)同，可分為三個系列。
1. Cr-Ni系
Cr-Ni系。主(zhu)要為18-8型(xing)鉻鎳不銹耐(nai)酸(suan)鋼(gang)。這種(zhong)鋼(gang)低溫韌性、耐(nai)腐蝕性和工藝性均較好，已不同程度(du)地應用于各種(zhong)深冷（-150～-269℃）技(ji)術中(zhong)。
2. Cr-Ni-Mn和Cr-Ni-Mn-N系
Cr-Ni-Mn和(he)(he)Cr-Ni-Mn-N系(xi)。這類鋼種以(yi)錳(meng)、氮代(dai)替部分鎳來(lai)穩(wen)(wen)定奧氏體。氮還具有(you)強化作用(yong)，使鋼具有(you)較高的韌性、極(ji)低(di)的磁(ci)(ci)導率(lv)和(he)(he)穩(wen)(wen)定的奧氏體組織，適用(yong)于做超低(di)溫無磁(ci)(ci)鋼（即材料的磁(ci)(ci)導率(lv)很小(xiao)）。如 06Cr21Ni6Mn9N 和(he)(he)06Cr16Ni22Mn9Mo2 等在-269℃做無磁(ci)(ci)結構部件。
3. Mn-Al系(xi)奧氏體低溫無磁鋼
Fe-Mn-Al系奧氏(shi)體低(di)溫(wen)無磁鋼(gang)。是(shi)我國研制的(de)節約(yue)鉻(ge)、鎳(nie)的(de)新鋼(gang)種，如15Mn26A14等可部分代替鉻(ge)鎳(nie)奧氏(shi)體鋼(gang)，用于-196℃以(yi)下的(de)極低(di)溫(wen)區。如能(neng)改善(shan)這種鋼(gang)的(de)抗化學腐蝕能(neng)力，還可擴大其應用范圍。
