在選擇低(di)溫(wen)鋼時需注意以下幾點事項：
1. 脆性-延伸(shen)性轉變(bian)溫度
某些金屬在(zai)低(di)(di)于室(shi)溫(wen)(wen)環境(jing)下(xia)的某個狹窄溫(wen)(wen)度區間內會(hui)展(zhan)(zhan)示出令人驚異的延(yan)伸(shen)性(xing)損失的現象(xiang)，這個溫(wen)(wen)度區間被稱(cheng)為(wei)脆(cui)(cui)性(xing)-延(yan)伸(shen)性(xing)轉變(bian)溫(wen)(wen)度。應當避免鋼材在(zai)其零延(yan)伸(shen)性(xing)溫(wen)(wen)度下(xia)使用。因為(wei)脆(cui)(cui)性(xing)裂紋(wen)(wen)擴展(zhan)(zhan)產(chan)生的危險(xian)可能(neng)(neng)導致(zhi)(zhi)構件或(huo)整個系統的加速破壞。由于在(zai)低(di)(di)于零延(yan)伸(shen)性(xing)溫(wen)(wen)度下(xia)，導致(zhi)(zhi)裂紋(wen)(wen)擴展(zhan)(zhan)所需的能(neng)(neng)量(liang)極低(di)(di)，因此，要(yao)改善鋼材的韌性(xing)需要(yao)考慮下(xia)列因素。
①. 晶(jing)粒(li)尺寸(cun)對所用鋼(gang)材(cai)的零延性溫度(du)有很大的影響。隨著晶(jing)粒(li)數量增加(jia)（即(ji)晶(jing)粒(li)尺寸(cun)變小(xiao)），零延伸(shen)性溫度(du)降低。因此，細晶(jing)粒(li)鋼(gang)種通常都(dou)可(ke)以在低溫下使(shi)用。
②. 恰(qia)當地熱(re)(re)處理在(zai)增加鋼材的斷裂(lie)韌性(xing)方面可能極為有效。例(li)如，淬(cui)火加回火就(jiu)是提高韌性(xing)的一種有效的熱(re)(re)處理措施(shi)。
③. 在合金(jin)元素中，鎳、鈦、錳(meng)可(ke)以(yi)提(ti)高鋼材的斷裂韌性。
④. 厚度是另一(yi)個影響脆性-延伸性轉(zhuan)變溫度的變量(liang)。
2. 金相結構決定(ding)低溫性能
在環境溫度以下，某種金(jin)屬(shu)的性質與金(jin)相結構(gou)特點有關(guan)。
①. 體心立方（bcc）結構的(de)金屬，其(qi)拉伸和屈服強度(du)很大程度(du)上(shang)取決于溫度(du)，通常在低于室(shi)溫的(de)某個狹窄的(de)溫度(du)范(fan)圍顯示(shi)出令人吃驚的(de)延伸性的(de)損失(shi)（如鐵(tie)和鉬）。
②. 面心立方(fang)（fcc）結(jie)構(gou)的(de)(de)金屬，如鋁、銅以及(ji)奧氏體不銹鋼，常常隨(sui)著(zhu)溫度(du)的(de)(de)升高，延伸性也隨(sui)之增加(jia)，并且與(yu)屈服強度(du)相比(bi)較，拉伸強度(du)受溫度(du)的(de)(de)影響更(geng)大。
③. 密排(pai)六(liu)方(fang)（hcp）結構的金(jin)屬(shu)，其拉伸和屈服強度受環(huan)(huan)境溫度的影響很大，并(bing)且此(ci)類金(jin)屬(shu)通常在(zai)零(ling)度以下會出現巨(ju)大的延伸性的損失（如鋅、鈦以及某些鈦合金(jin)）；然而，在(zai)低溫環(huan)(huan)境下，這類金(jin)屬(shu)卻具有良好(hao)的延伸性。
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)成分的微小(xiao)變化(hua)也可能影響延伸(shen)(shen)性能。例如，在某種具有(you)延伸(shen)(shen)性的鈦合金中，將氧含(han)量從0.10％增加到0.20％，在-253℃下(xia)，可能降低韌性10％～15％。
3. 缺口韌性
缺口(kou)(kou)韌(ren)性被定義(yi)為在(zai)高應力(li)(li)（如可(ke)(ke)能產(chan)生(sheng)的沖擊載(zai)荷）下(xia)，金屬抗(kang)脆斷的能力(li)(li)。缺口(kou)(kou)韌(ren)性可(ke)(ke)以(yi)采用多(duo)種方法(fa)測(ce)(ce)量。常(chang)用測(ce)(ce)試方法(fa)是(shi)夏(xia)普V形(xing)缺口(kou)(kou)試驗。由于(yu)部件或結構通(tong)常(chang)因缺口(kou)(kou)，應力(li)(li)集中等缺陷(xian)，如褶(zhe)皺(zhou)、焊接裂紋、弧(hu)坑，尖銳突變等產(chan)生(sheng)破壞(huai)，因此，這(zhe)種測(ce)(ce)試被視為十分必要。通(tong)過夏(xia)普V形(xing)缺口(kou)(kou)試驗，人們可(ke)(ke)以(yi)決定材(cai)料出現(xian)脆化時的轉變溫(wen)度，而這(zhe)數據和(he)資料有(you)(you)助于(yu)設計者選擇鋼材(cai)，從而保(bao)證在(zai)整個(ge)使用期間承受的溫(wen)度或應力(li)(li)范圍內，材(cai)料具有(you)(you)足夠的韌(ren)性。
4. 低溫選材
選(xuan)擇低(di)溫和深冷用(yong)途的(de)材(cai)(cai)料需(xu)要透徹了解使用(yong)場合(he)以(yi)及(ji)所(suo)提供(gong)金屬材(cai)(cai)料每種等級的(de)力學性能（機(ji)械(xie)性能）方(fang)面的(de)知識。由于有多(duo)種低(di)溫材(cai)(cai)料可選(xuan)用(yong)，因(yin)此設計者必須根據材(cai)(cai)料的(de)用(yong)途來考(kao)慮其價值(zhi)。建議(yi)考(kao)慮的(de)一些因(yin)素(su)包括有：強(qiang)度成(cheng)本比(bi)、焊接(jie)和制造成(cheng)本以(yi)及(ji)低(di)于-59.4℃以(yi)下的(de)使用(yong)場合(he)選(xuan)擇合(he)金鋼時，極高強(qiang)度和良好的(de)沖擊性能的(de)需(xu)要。
5. 低溫(wen)和深冷用(yong)途的材料(liao)
鋁、銅、鈦、鎳(nie)基(ji)合金(jin)，含9％Ni的鐵素體(ti)鋼(gang)以及不銹鋼(gang)等材料為設計者提供(gong)了(le)一個(ge)很大(da)的、并且已經成功用(yong)于液(ye)化氣體(ti)行(xing)業中的氣體(ti)液(ye)化、存儲和輸(shu)送設備的材料選(xuan)擇(ze)范圍(wei)。表4-7給出(chu)了(le)一個(ge)帶有最低使用(yong)溫(wen)度的常用(yong)低溫(wen)材料選(xuan)力學性能表。
用于(yu)存儲和輸送(song)液化氣體的(de)(de)(de)設(she)備，對材(cai)料的(de)(de)(de)一個(ge)主要的(de)(de)(de)要求(qiu)就(jiu)是在該液體的(de)(de)(de)處理溫(wen)度(du)下(xia)具(ju)有(you)(you)足夠的(de)(de)(de)韌性。其他還要求(qiu)有(you)(you)諸如最小質(zhi)量；焊(han)接工藝性好求(qiu)，如抗冷、熱裂紋、熱影(ying)響區(qu)脆(cui)斷、焊(han)接接頭高(gao)強度(du)高(gao)韌性要求(qiu)以及耐(nai)腐蝕要求(qiu)；盡可能低的(de)(de)(de)熱膨(peng)脹要求(qiu)，以最大限(xian)度(du)減小因(yin)環境和操作溫(wen)度(du)造(zao)成(cheng)的(de)(de)(de)溫(wen)度(du)差引起的(de)(de)(de)尺寸變化；相對低的(de)(de)(de)比熱、低的(de)(de)(de)導熱性以降(jiang)低導熱要求(qiu)等(deng)。
低溫材料使(shi)用溫度，見表4-7。
6. 深冷容器和換熱器的制造
大多數低溫材料(liao)具有良好(hao)的可成(cheng)形性能(neng)和可焊(han)性。而且大多數裝置也都要采用焊(han)接制造(zao)技術或成(cheng)型(xing)技術。低溫裝置制造(zao)的各種影響因素，其中的一些要點列出如下：
①. 所有的(de)原材料和(he)消耗品都嚴格的(de)質量檢驗和(he)規范規定的(de)試驗檢驗；
②. 對(dui)于各(ge)種類型的焊(han)接操作，焊(han)接坡口的制備被視為具有頭等的重要(yao)性(xing)，因(yin)此，應當(dang)作出清(qing)楚的規(gui)定，并且(qie)對(dui)所有的焊(han)接接頭都要(yao)嚴格執(zhi)行(xing)；
③. 焊接裝備必須經(jing)過嚴(yan)格檢(jian)查，以保(bao)證(zheng)正常使用(yong)；
④. 最重要的是(shi)，焊接金屬和熱影響區的斷裂(lie)韌(ren)性(xing)必(bi)須大于或等(deng)于母材的斷裂(lie)韌(ren)性(xing)。焊接裝配(pei)應當抗冷熱裂(lie)紋以及(ji)熱影響區的脆化。
