通常所說(shuō)的低溫定義很廣，在冷藏和冷凍時(shí)常提到低溫。從0℃開始到-100℃左右的范圍或超低溫的范圍，其特性大不相同。在生產(chǎn)工業(yè)用氧或氮時(shí)，將空氣在超低溫中進(jìn)行冷卻，則可分離出液態(tài)氮液化溫度-196℃和液態(tài)氧-183℃。還有，近年來(lái)，作為對(duì)環(huán)境污染很少的能源-天然氣，在生產(chǎn)裝置的超低溫工況下，冷卻成為液化天然氣（LNG液化溫度-162℃）。使用LNG船就可以大規(guī)模地將液化天然氣運(yùn)輸?shù)絻?chǔ)存地，LNG低溫儲(chǔ)運(yùn)罐車，見圖6-1。不銹鋼低溫儲(chǔ)罐和鋼瓶（液氮、液氬等），見圖6-2和圖6-3。
在超低溫環(huán)境中奧氏體不銹鋼是最好的使用材料。
在超導(dǎo)粒子加速器中，為了能在絕對(duì)溫度-273℃環(huán)境溫度下使用，就需要在超低溫狀態(tài)下仍為非磁性、高強(qiáng)度的奧氏體不銹鋼材料。
普通鋼雖是一種高強(qiáng)度材料，但在低溫環(huán)境中，因其強(qiáng)度和韌性都大大降低，而在使用上受到限制。為此出現(xiàn)了添加鎳（Ni）的特殊鋼，低溫強(qiáng)度得到了改善和提高。馬氏體、鐵素體和奧氏體不銹鋼，分別在常溫以及高溫環(huán)境中具有各自優(yōu)越的特性，但在低溫環(huán)境中，馬氏體和鐵素體不銹鋼，與普通鋼一樣，低溫性能不佳，不能適應(yīng)低溫環(huán)境，在使用上要特別注意。而奧氏體不銹鋼，因具有優(yōu)良的低溫特性，在低溫環(huán)境中而被廣泛和大量使用。
奧氏體不銹鋼具有優(yōu)越的低溫特性。如022Cr19Ni10（304L）以及022Cr17Ni12Mo2（316L）這兩種鋼的抗拉強(qiáng)度在低溫時(shí)，不但沒有降低，反而均有所上升。近年來(lái)，又開發(fā)了借助于添加氮（N）而控制材料強(qiáng)度的技術(shù)。添加氮（N）也對(duì)超低溫狀態(tài)下的透磁率帶來(lái)影響，所以氮（N）就成為改善特性的有效因素。低溫的延展性在30％以上，并且是充分而穩(wěn)定的。奧氏體穩(wěn)定程度更優(yōu)越的06Cr17Ni12Mo2（316），022Cr17Ni12Mo2（316L）具有更優(yōu)良的特性。如前所述，有必要注意奧氏體不銹鋼的低溫馬氏體產(chǎn)生的影響。
對(duì)于奧氏體穩(wěn)定程度不同的12Cr17Ni7（301）、06Cr19Ni10（304）和06Cr25Ni20（310），在Ms點(diǎn)以下進(jìn)行加工時(shí)，隨著加工溫度的降低，強(qiáng)度增加（被用于subzero加工，即低溫加工）。按鋼種不同排列，其強(qiáng)度增加的次序?yàn)?2Cr17Ni7（301）＞06Cr19Ni10（304）＞06Cr25Ni20（310）。奧氏體穩(wěn)定程度越差的材0(304)>06Cr25N料如12Cr17Ni7（301），強(qiáng)度增加就越明顯。
在低溫狀態(tài)下，鐵素體不銹鋼存在像碳素鋼一樣的低溫脆性，而奧氏體鋼則不存在。因此鐵素體或是馬氏體不銹鋼產(chǎn)生低溫脆化而奧氏體不銹鋼或Ni基合金不顯示低溫脆性。鐵素體不銹鋼的12Cr13（410），10Cr17（430）等在低溫狀態(tài)下，顯示出沖擊值急劇下降。所以鐵素體不銹鋼在低溫狀態(tài)下使用時(shí)，要特別加以注意。作為改善鐵素體不銹鋼沖擊韌性的方法，可以考慮進(jìn)行高純度化工藝。借助于控制C、N等級(jí)水平，脆化溫度可在-100～-50℃范圍內(nèi)進(jìn)行改善時(shí)，有可能將其用于與冷凍相關(guān)的工程。近年來(lái)，已將011Cr17（430L）和10Cr17MoNb（436）等應(yīng)用于冷凍器具的殼體。鐵素體不銹鋼因?yàn)槭求w心立方結(jié)構(gòu)，當(dāng)材料性能呈現(xiàn)出變?nèi)鯐r(shí)，尖銳的裂紋會(huì)迅速地?cái)U(kuò)展而造成脆性破壞。而奧氏體不銹鋼，因?yàn)槭敲嫘牧⒎浇Y(jié)構(gòu)，而不會(huì)產(chǎn)生脆性破壞。奧氏體不銹鋼06Cr19Ni10（304）和06Cr17Ni12Mo2（316）等，在低溫狀態(tài)下仍顯示出了優(yōu)越的沖擊特性。但是，要注意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。相等異性相的析出而引起脆化的傾向。
06Cr19Ni10具有優(yōu)良的耐蝕性及冷加工沖壓性，在-180℃條件下力學(xué)性能仍佳。是奧氏體不銹鋼中生產(chǎn)和用量最多的鋼，用于生產(chǎn)薄壁件、輸酸管道及結(jié)構(gòu)件等。
