При обычных испытаниях малых стальных образцов статическими нагрузками понижение температуры вызывает повышение характеристик прочности (временного сопротивления, пределов текучести и упругости) и снижение характеристик пластичности. При этом заметное снижение характеристик пластичности начинается обычно только при достаточно низких температурах (ниже -50÷-70ºС). Поэтому такие испытания сталей на малых образцах при пониженных температурах не представляют практического интереса. Низкие температуры могут проявляться в большей степени при ударных нагрузках (ударная вязкость) или при испытаниях крупных образцов с резкими концентраторами напряжений (характеристики вязкости разрушения).
Общей закономерностью для машиностроительных материалов является повышение сопротивления усталости с понижением температуры. На рис. 16, по данным исследований [180], показаны пределы выносливости различных материалов в зависимости от температуры испытания (база 10⁶ циклов). Как видно, существенное повышение сопротивления усталости с понижением температуры наблюдается не только для гладких образцов, но и для образцов с концентраторами напряжений. Нами были проведены испытания на усталость при температурах до -183°С образцов из мягкой углеродистой стали, хромоникелевой стали и особо твердой закаленной на мартенсит подшипниковой стали [80, 196].


Опыты показали, что наибольшее повышение сопротивления усталости обнаружила мягкая углеродистая сталь. Закаленная подшипниковая сталь не изменила своих свойств при понижении температуры испытания от +20 до -75°С. Какого либо порога критической температуры усталости (подобно критической температуре хрупкости) не обнаружено.
К аналогичным выводам пришел и Г.В. Ужик на основании обобщения исследований различных авторов [79].