作为低温钢，很重要的一个技术指标就是低温冲击韧性。，具有面心立方晶格的金属材料（奥氏体、铝、铜等）的冲击韧性与温度无关，一切体心立方晶格的金属材料均有低温转脆的现象，但可以通过细化晶粒、合金化和提高纯净度等措施来改善铁素体钢的低温韧性。凡能促使细化晶粒的合金元素，当加入适量时，都能改善材料的韧性。合金元素镍加入钢中，固溶于铁素体，使基体的低温韧性得到显著的改善。因此镍是低温钢中的一个重要元素。
低温用钢板是一种用途非常重要的专用钢板，用于制作低温压力容器等关键部位，承受一定压力，因而对安全可靠性和寿命等要求很高，对钢板主要有以下要求：
（1）        要保证在使用温度下具有足够的冲击韧性。
（2）        从断裂力学的观点出发，要求压力容器板在使用温度下具有足够的抗脆性开裂的能力。
（3）        从安全角度考虑，屈强比不要太高，屈强比越大，表明塑性变形能力的储备越小，在应力集中部位的应力再分配能力越低，从而易于促使脆性断裂。
（4）        在特殊的重要结构上，为防止意外事故的发生，还要求钢板具有抗脆性裂纹扩展的止裂性能。
基于以上目的，SA203E钢板的设计应从净化钢质和韧化基体以及细化晶粒等方面出发：
（1）        降低碳含量，提高钢液纯净度，减少非金属夹杂，尽可能降低钢液中的P、S含量，控制钢中气体含量。
（2）        合金元素除加入Ni外，还可添加微量Al、Ti以形成氮化物和碳氮化物，另外添加微量的Nb和Mo以细化晶粒。
（3）        采用控制轧制和轧后快速冷却，以细化晶粒。
（4）        采用正火或者正火加速冷却，以获得细小的组织来提高韧性。
3 低温用钢SA203E(3.5Ni)的技术措施
3.1纯净度的控制
强化精炼工艺操作，限度控制P、S等杂质含量，以确保钢质的纯净。并对钢水进行钙处理，使得氧化物和硫化物夹杂转变为外包硫化钙的低熔点钙铝酸盐球状复合夹杂物，夹杂物细化且分布均匀，从而减轻硫化物的危害，在不降低强度的条件下，显著地提高钢的塑性和冲击韧性，改善钢材的各向异性，组织性能的均匀性。舞钢可生产出P≤0.007%、S≤0.003%、[N]≤70ppm、[O]≤15ppm、[H]≤2ppm，钢中夹杂物总量≤20ppm的高纯净度钢水。
3.2微合金化
充分利用强碳化物形成元素Nb、Ti、Al等形成碳氮化物，另外添加微量的Mo，通过在钢组织中的溶解和析出过程对钢的晶粒细化和沉淀强化起着主导作用, 使钢板获得细化晶粒和析出强化的综合强化效果，从而使钢具有良好的强韧配合和低温冲击韧性。
通过微合金化，可以降低影响韧性和焊接性能的碳含量，确保在低碳含量情况下仍获得高的强度、良好的低温冲击韧性。