低溫鋼(Steels for Low Temperature Service)是指適宜在0℃以下應用的合金鋼。如果能在-196℃以下使用的鋼,稱為深冷鋼或超低溫鋼。
一些不銹鋼不僅具有耐酸特性兼有耐熱鋼特性,同時也還具有低溫鋼的特性。所以不銹耐酸鋼、耐熱鋼和低溫鋼在使用范圍上常常會有相互交叉的情況,也就是既可用作為不銹耐酸鋼,也可作為耐熱鋼使用,還可以作為低溫鋼。
低溫下使用的不銹鋼除了應具有滿意的抗拉強度和屈服強度外,還必須具有良好的低溫性能。
通常在高溫下,構件金屬不會在沒有延伸、凹下、凸出或其他塑性失效標志的警告下發生斷裂。可是在低溫時,通常的塑性金屬,在沒有任何事先的塑性變形跡象和很低應力情況下,有可能突然斷裂,這種失效被稱為脆斷。
為了克服脆斷的問題,在結構和設備設計上要把應力集中減少到最小,并根據試驗和使用經驗來選用材料。
在不銹鋼系列中,僅有奧氏體不銹鋼是最適于低溫環境下使用,因為它具有良好的低溫韌性,當然有些鋼(如鐵素體不銹鋼)通過控制C、N含量,使其脆化性能在-100~-50℃范圍內得到改善,使之有可能用于與低溫環境。奧氏體不銹鋼是極為少見可適用于裝載、存儲或輸送液化氣,如液氮、液氧、液氬和液氨等。這些液化氣是在低溫下氣化,即在低于-101℃時氣化。
低溫鋼按晶體點陣類型來分類,一般可分為體心立方(bcc)晶格結構的鐵素體低溫鋼和面心立方晶格(fcc)結構的奧氏體低溫鋼兩大類。