研究表明，钢的化学成分和组织对低温韧性有明显影响，P、C、Si使韧性脆转变温度升高，对低温韧性不利，尤其以P、C最显著，故其含量必须严格控制，通常低温钢中要求w（P）≤0.40%，w（C）≤0.20%，w（Si）≤0.60%，而Mn与Ni使韧性脆转变温度降低，对低温韧性有利，钢中Ni含量增高时，可以在更低的温度保持相当高的冲击韧性。