鐵素體不銹鋼、馬氏體不銹鋼和雙相不銹鋼在溫度降低時往往會變脆。而奧氏體不銹鋼如304和316在低溫下表現(xiàn)出較好的韌性，可歸類為低溫鋼。

它們適用于亞北極和北極應(yīng)用場所（通常低至-40°C）。這是奧氏體的面心立方體原子結(jié)構(gòu)的結(jié)果，因為添加了鎳元素。

奧氏體不銹鋼不會表現(xiàn)出抗沖擊韌性、脆性轉(zhuǎn)變，而隨著溫度降低，沖擊值會逐漸降低。

奧氏體不銹鋼進行沖擊試驗時，可以評估材料的韌性。為了評估它們是否適用于低溫應(yīng)用，測試是在冷卻試樣后完成的。

沖擊試驗測量了當通過將其擺在擺式試驗機中而將標準10mm方形試樣（通常具有2mm深V口）斷裂時，測量了焦耳吸收的能量。吸收的能量越多，材料越硬。

不銹鋼材料的沖擊韌性隨溫度變化。鐵素體與馬氏體鋼顯示出所謂的“延性/脆性轉(zhuǎn)變”，其中在一定溫度范圍內(nèi)，沖擊韌性顯著降低，試樣溫度降低很小。

鋼結(jié)構(gòu)對韌性的影響
奧氏體不銹鋼的韌性依賴于其fcc原子結(jié)構(gòu)。鐵素體或馬氏體的存在可以限制奧氏體不銹鋼的低溫有用性。通常在鍛造奧氏體中存在的鐵素體水平通常不是有害的。

奧氏體不銹鋼的冷加工也可能影響其低溫韌性。這是因為奧氏體逐漸形成馬氏體。實際上，這和鐵素體組織的存在相似，可以通過使奧氏體穩(wěn)定的組成變化以相同的方式進行控制。

此外，通過熱處理能夠消除冷作用的影響。通過加熱至約1050/1100℃并根據(jù)截面尺寸在空氣中冷卻進行固溶退火（軟化）將完全減輕結(jié)構(gòu)并將結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變回自然韌性奧氏體。

焊接區(qū)域在非常低的溫度下可能具有脆性破壞的風(fēng)險，因為焊接中的鐵素體水平高于周圍的鍛鋼（以避免凝固時出現(xiàn)熱裂紋）。