在低温环境下，钢材的性能会发生变化。随着温度的降低，钢的强度、硬度和韧性都会下降。这是因为钢中的碳原子在低温下容易形成固态晶体，导致钢的脆性增加。钢中的氢原子也会在低温下聚集，形成氢脆现象，进一步降低钢的韧性。在低温环境下使用钢时，需要采取相应的措施来保证其性能。
低温环境下钢材力学性能的变化
- 强度方面：一般情况下，随着温度降低，钢材的抗拉强度和屈服强度通常会略有提高。但也有观点认为，低温环境会使钢材中的晶体结构发生变化，其晶体会逐渐变得有序，导致钢材的硬度和脆性增加，而强度降低。
- 塑性和韧性方面：当温度下降到一定程度时，钢材的塑性和韧性将显著降低。在低温下，钢中的位错移动变得更加困难，导致塑性变形能力减小；同时，由于晶界处的摩擦力增大，裂纹扩展受阻，韧性也受到影响。例如按照GB/T228.1 - 2016标准，在 - 40 ~ - 30℃温度区间，钢材韧性指标（规定非比例延伸率为0.2%的应力与规定的总延伸率的关系）不小于50%； - 30 ~ - 20℃时不小于70%； - 20 ~ - 10℃时不小于90%，可见随着温度降低韧性指标要求降低，即韧性降低。
影响低温环境下钢材性能的因素
- 化学成分：钢中含有的某些微量元素如镍、铬、钼等，可以提高钢材的低温韧性；一般来说，含碳量较高的钢材在低温条件下的韧性较差。
- 微观组织：
- 珠光体组织具有较好的低温韧性；而马氏体组织则因为高硬度和低韧性而不适用于低温环境。
- 细化晶粒可以提高钢材的低温韧性，而出现裂纹或其他缺陷的钢材则会降低其低温韧性。
- 冷加工程度：钢材经过冷加工后，其强度和硬度提高，但塑性和韧性下降。因此，对于需要在低温环境下使用的钢材，应控制适当的冷加工程度。
- 热处理工艺：通过不同的热处理工艺，如正火、回火等方法可以改变钢材的微观组织和性能，从而改善低温环境下的韧性。
低温下钢材选择标准
低温环境对焊接影响
钢材低温韧性的测试方法
不同钢材低温性能比较
