铁素体不锈钢、马氏体不锈钢和双相不锈钢在温度降低时往往会变脆。而奥氏体不锈钢如304和316在低温下表现出较好的韧性，可归类为低温钢。

它们适用于亚北极和北极应用场所（通常低至-40°C）。这是奥氏体的面心立方体原子结构的结果，因为添加了镍元素。

奥氏体不锈钢不会表现出抗冲击韧性、脆性转变，而随着温度降低，冲击值会逐渐降低。

奥氏体不锈钢进行冲击试验时，可以评估材料的韧性。为了评估它们是否适用于低温应用，测试是在冷却试样后完成的。

冲击试验测量了当通过将其摆在摆式试验机中而将标准10mm方形试样（通常具有2mm深V口）断裂时，测量了焦耳吸收的能量。吸收的能量越多，材料越硬。

不锈钢材料的冲击韧性随温度变化。铁素体与马氏体钢显示出所谓的“延性/脆性转变”，其中在一定温度范围内，冲击韧性显着降低，试样温度降低很小。

钢结构对韧性的影响
奥氏体不锈钢的韧性依赖于其fcc原子结构。铁素体或马氏体的存在可以限制奥氏体不锈钢的低温有用性。通常在锻造奥氏体中存在的铁素体水平通常不是有害的。

奥氏体不锈钢的冷加工也可能影响其低温韧性。这是因为奥氏体逐渐形成马氏体。实际上，这和铁素体组织的存在相似，可以通过使奥氏体稳定的组成变化以相同的方式进行控制。

此外，通过热处理能够消除冷作用的影响。通过加热至约1050/1100℃并根据截面尺寸在空气中冷却进行固溶退火（软化）将完全减轻结构并将结构转变回自然韧性奥氏体。

焊接区域在非常低的温度下可能具有脆性破坏的风险，因为焊接中的铁素体水平高于周围的锻钢（以避免凝固时出现热裂纹）。