在選擇低溫鋼(gang)時需注意以下幾點事項：
1. 脆性(xing)-延伸性(xing)轉(zhuan)變溫度
某些金屬在低(di)于室溫(wen)(wen)環(huan)境下的(de)某個狹窄(zhai)溫(wen)(wen)度(du)區間內會展示出令人(ren)驚(jing)異(yi)的(de)延(yan)伸(shen)(shen)性(xing)(xing)損失的(de)現象(xiang)，這個溫(wen)(wen)度(du)區間被稱為脆(cui)性(xing)(xing)-延(yan)伸(shen)(shen)性(xing)(xing)轉變溫(wen)(wen)度(du)。應當(dang)避免鋼材在其零(ling)延(yan)伸(shen)(shen)性(xing)(xing)溫(wen)(wen)度(du)下使用(yong)。因(yin)為脆(cui)性(xing)(xing)裂(lie)紋(wen)擴(kuo)展產生的(de)危險可能導致構件或整個系統的(de)加速破(po)壞(huai)。由于在低(di)于零(ling)延(yan)伸(shen)(shen)性(xing)(xing)溫(wen)(wen)度(du)下，導致裂(lie)紋(wen)擴(kuo)展所需的(de)能量極(ji)低(di)，因(yin)此，要改善鋼材的(de)韌性(xing)(xing)需要考(kao)慮下列因(yin)素。
①. 晶粒(li)尺寸對所用鋼材的零延性(xing)溫(wen)度有很大的影響。隨著晶粒(li)數量(liang)增(zeng)加（即晶粒(li)尺寸變(bian)小），零延伸(shen)性(xing)溫(wen)度降低。因此，細晶粒(li)鋼種通常都可以在(zai)低溫(wen)下使用。
②. 恰當地(di)熱處(chu)理(li)在增加鋼(gang)材(cai)的(de)斷裂韌性方面可(ke)能(neng)極為有(you)效。例(li)如，淬火加回(hui)火就(jiu)是提高韌性的(de)一(yi)種有(you)效的(de)熱處(chu)理(li)措施。
③. 在(zai)合金元素中，鎳、鈦、錳(meng)可以提高(gao)鋼材的斷裂韌性(xing)。
④. 厚度(du)是另一個影(ying)響(xiang)脆(cui)性-延伸(shen)性轉變溫(wen)度(du)的變量。
2. 金相結構(gou)決定低溫性能
在環境溫度(du)以(yi)下，某種金(jin)屬的性質與金(jin)相(xiang)結(jie)構(gou)特點有關。
①. 體心(xin)立(li)方（bcc）結構的金屬，其拉(la)伸和(he)屈服強度很大(da)程(cheng)度上取決(jue)于(yu)溫度，通常在低(di)于(yu)室溫的某個狹窄的溫度范圍顯(xian)示出令人吃驚的延伸性(xing)的損失(shi)（如鐵(tie)和(he)鉬）。
②. 面(mian)心立方（fcc）結構的金屬，如鋁、銅以及奧氏體不(bu)銹鋼，常(chang)常(chang)隨著溫度(du)(du)的升高(gao)，延伸性也隨之增加(jia)，并且(qie)與屈服強度(du)(du)相比較，拉伸強度(du)(du)受溫度(du)(du)的影響(xiang)更大。
③. 密(mi)排六方（hcp）結構的(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)，其(qi)拉伸和屈服強(qiang)度(du)(du)受(shou)環境溫(wen)度(du)(du)的(de)(de)(de)影響很大(da)，并且此(ci)類(lei)金(jin)屬(shu)通常(chang)在零度(du)(du)以下(xia)(xia)會出(chu)現巨大(da)的(de)(de)(de)延伸性(xing)的(de)(de)(de)損失（如鋅(xin)、鈦以及(ji)某些鈦合金(jin)）；然而，在低溫(wen)環境下(xia)(xia)，這類(lei)金(jin)屬(shu)卻具(ju)有良(liang)好的(de)(de)(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(zai)某些(xie)材料中(zhong)，化(hua)學成分的微小變化(hua)也可能影(ying)響延伸(shen)(shen)性(xing)能。例如(ru)，在(zai)某種(zhong)具(ju)有(you)延伸(shen)(shen)性(xing)的鈦(tai)合金中(zhong)，將氧含量從0.10％增加到(dao)0.20％，在(zai)-253℃下，可能降低(di)韌性(xing)10％～15％。
3. 缺(que)口韌性
缺(que)(que)口(kou)(kou)韌性(xing)被定(ding)義為在高應力（如可能產生的(de)沖擊載荷(he)）下(xia)，金屬抗脆斷的(de)能力。缺(que)(que)口(kou)(kou)韌性(xing)可以(yi)采用(yong)(yong)多種方法測量。常(chang)用(yong)(yong)測試(shi)方法是夏普(pu)V形(xing)缺(que)(que)口(kou)(kou)試(shi)驗。由(you)于部件(jian)或結(jie)構通(tong)常(chang)因缺(que)(que)口(kou)(kou)，應力集(ji)中等缺(que)(que)陷(xian)，如褶皺、焊(han)接裂紋、弧坑，尖(jian)銳突變等產生破壞，因此，這(zhe)種測試(shi)被視為十(shi)分必要。通(tong)過夏普(pu)V形(xing)缺(que)(que)口(kou)(kou)試(shi)驗，人們可以(yi)決(jue)定(ding)材料出現脆化(hua)時的(de)轉變溫度，而(er)這(zhe)數(shu)據和資料有助于設(she)計者選(xuan)擇鋼材，從而(er)保證在整個(ge)使(shi)用(yong)(yong)期間承受(shou)的(de)溫度或應力范圍內(nei)，材料具有足夠(gou)的(de)韌性(xing)。
4. 低(di)溫選材
選擇(ze)低溫和(he)深(shen)冷(leng)用(yong)(yong)途(tu)的材(cai)料(liao)需要透徹了解使用(yong)(yong)場(chang)合(he)(he)以及所提(ti)供金(jin)屬(shu)材(cai)料(liao)每種等級的力學(xue)性能（機械性能）方面的知識。由(you)于有多種低溫材(cai)料(liao)可選用(yong)(yong)，因此設計者必須根據材(cai)料(liao)的用(yong)(yong)途(tu)來考(kao)慮其價值。建議考(kao)慮的一些因素包括有：強度成本比、焊接和(he)制造成本以及低于-59.4℃以下的使用(yong)(yong)場(chang)合(he)(he)選擇(ze)合(he)(he)金(jin)鋼時(shi)，極高強度和(he)良好(hao)的沖擊性能的需要。
5. 低溫(wen)和(he)深冷用(yong)途的(de)材料
鋁、銅、鈦、鎳(nie)基合金，含9％Ni的鐵(tie)素體鋼以及不銹鋼等材料為設(she)計者提(ti)供了一個(ge)很(hen)大的、并(bing)且已(yi)經(jing)成功(gong)用(yong)于液化氣體行業中的氣體液化、存儲和輸(shu)送設(she)備(bei)的材料選擇范圍。表4-7給出了一個(ge)帶有最低使用(yong)溫度的常用(yong)低溫材料選力學性能表。
用于存儲和(he)輸送液化氣體的(de)(de)(de)(de)設備，對(dui)材料的(de)(de)(de)(de)一個主要(yao)(yao)的(de)(de)(de)(de)要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)就是在該液體的(de)(de)(de)(de)處理溫(wen)度下(xia)具有足(zu)夠的(de)(de)(de)(de)韌性。其(qi)他還要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)有諸如(ru)最(zui)小質(zhi)量；焊(han)接工藝性好(hao)求(qiu)(qiu)(qiu)，如(ru)抗(kang)冷、熱(re)裂紋、熱(re)影響區脆斷、焊(han)接接頭高強度高韌性要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)以(yi)及耐腐(fu)蝕要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)；盡可能低的(de)(de)(de)(de)熱(re)膨脹要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)，以(yi)最(zui)大限度減小因環(huan)境和(he)操(cao)作溫(wen)度造成的(de)(de)(de)(de)溫(wen)度差(cha)引(yin)起的(de)(de)(de)(de)尺(chi)寸(cun)變(bian)化；相對(dui)低的(de)(de)(de)(de)比(bi)熱(re)、低的(de)(de)(de)(de)導熱(re)性以(yi)降低導熱(re)要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)等。
低溫材料使用(yong)溫度(du)，見表4-7。
6. 深冷容器和換熱(re)器的制(zhi)造(zao)
大(da)多(duo)(duo)數低溫材料(liao)具有良好的可成形性能和可焊(han)性。而且大(da)多(duo)(duo)數裝(zhuang)置也都要(yao)采用焊(han)接制(zhi)造(zao)技術或成型技術。低溫裝(zhuang)置制(zhi)造(zao)的各種(zhong)影(ying)響因素，其中的一些要(yao)點列出如下：
①. 所有的原材料(liao)和消耗品都嚴(yan)格的質(zhi)量檢驗(yan)(yan)和規范規定的試驗(yan)(yan)檢驗(yan)(yan)；
②. 對于各種類型的(de)(de)焊(han)接(jie)(jie)操作(zuo)，焊(han)接(jie)(jie)坡(po)口的(de)(de)制備被視為具有頭等的(de)(de)重要(yao)性，因此(ci)，應當作(zuo)出清楚的(de)(de)規(gui)定，并且對所有的(de)(de)焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭都要(yao)嚴格執行；
③. 焊接(jie)裝(zhuang)備必須經過嚴格檢(jian)查，以保證正常使用；
④. 最(zui)重要的(de)(de)是，焊接金屬和熱(re)影(ying)響區的(de)(de)斷(duan)裂韌性必須大于(yu)或等(deng)于(yu)母材的(de)(de)斷(duan)裂韌性。焊接裝配應當抗冷熱(re)裂紋以及熱(re)影(ying)響區的(de)(de)脆化。
