钢铁材料，尤其是铁素体低温钢，温度降至某个临界点或某个区域，就会出现韧性的明显或突然的降低，因此这类钢不宜在此温度下使用。

钢材是否耐寒主要要看含镍量。镍含量超过一定值的碳钢，其低温脆化转变温度显著降低，而低温冲击韧性显著提高。一般情况下，含镍达到3。

  5%的镍钢可以在-100℃低温下使用；含镍达到9%的镍钢可在－196℃超低温下使用。人们在生产高级钢材的时候为了兼顾硬度和耐冲击性，都会在钢材中加入钴和钛等稀有元素。而这也造成了高级钢材的价格居高不下，只能应用在飞机制造等少数行业。

目前常见不锈钢材质中：在200系列不锈钢中，镍含量在1-4%左右；在304材质不锈钢中，镍的含量为8%；在316材质的不锈钢中，镍的含量为11%-12%。

日本物质材料研究机构研制出一种新型耐低温钢材料，这种新型钢材在低温环境下可保持良好的抗冲击性特性，而在常温条件下，其表现出的强度和耐冲击性也优于以往最高级的钢材。在冲击性试验中，即使在－60℃也很难断裂。此外，由于采用了价格较低的添加元素，这种钢材在价格上只与普通钢材相当。