鋼材是制(zhi)造承壓類特(te)種設備(bei)的(de)(de)(de)主要(yao)材料(liao)。鋼材的(de)(de)(de)質量(liang)及性(xing)能的(de)(de)(de)好壞(huai)對(dui)于承壓類特(te)種設備(bei)安全(quan)運行，有(you)著(zhu)重要(yao)的(de)(de)(de)影響和作用。
(一)承壓類特種設備用鋼
1．按(an)鋼中(zhong)所含(han)化學成分分
按鋼中所含化學成分可以將鋼分成碳素鋼和合金鋼兩大類：
2．按金相組織(zhi)分
鋼材經正火處理后所得金(jin)相組織不同，可(ke)分為(wei)珠光體(ti)鋼、貝氏(shi)體(ti)鋼、奧(ao)氏(shi)體(ti)鋼、鐵索體(ti)鋼。
鋼在加熱(re)或(huo)冷卻中沒有相變，始終保(bao)持鐵素體(ti)組織，此種(zhong)鋼稱為鐵素體(ti)鋼。高鉻(ge)鋼即屬于鐵素體(ti)鋼，具(ju)有較(jiao)高的抗氧(yang)化能力。碳在α-Fe中的固(gu)溶(rong)體(ti)稱為鐵素體(ti)，用符號(hao)F表(biao)示。
(二)金屬的機械性(xing)能
所謂金屬(shu)的(de)機械性能是指在一定的(de)溫度(du)條件(jian)和(he)外(wai)力作用(yong)下，抵抗變形和(he)斷裂的(de)能力，如(ru)強度(du)、硬度(du)、塑性、韌性等，也稱力學性能。
以低碳鋼(gang)為例(li)，金(jin)屬(shu)材料受拉伸外力作用引起的變形(xing)過程(cheng)可分3個階(jie)段，即(ji)彈性(xing)變形(xing)、塑性(xing)變形(xing)、斷(duan)裂變形(xing)3個階(jie)段。由拉伸試驗可獲得強度和塑性(xing)指標(biao)。
1．強度
金屬強度是指在外力作用下(xia)，抵抗變(bian)形(xing)和(he)破(po)壞的能力。應用較(jiao)普遍(bian)的是強度指標(biao)。強度指標(biao)主要是屈服極限(xian)(σs或σ0．2)和(he)抗拉強度極限(xian)(σb)。
2．塑性
金屬的(de)性(xing)是(shi)指在外力作用下(xia)，能引起(qi)永(yong)久變形(xing)(xing)而不發(fa)生破裂，并在外力取消(xiao)后，仍能保持(chi)變形(xing)(xing)后外形(xing)(xing)的(de)能力。材料(liao)的(de)塑性(xing)值也可通(tong)過拉伸(shen)試(shi)驗測得，通(tong)常用伸(shen)長率(lv)δ(延伸(shen)率(lv))和斷(duan)面(mian)收縮率(lv)ψ來表示(shi)。
3．沖擊(ji)韌性
金屬的沖擊韌性即為在沖擊力作用下，抑制變形和斷裂的能力。它還是金屬材料在塑性變形范圍內吸收能量的能力，因此，也可按沖擊值的大小來衡量材料的塑性。目前國內外廣泛采用一次擺錘彎曲試驗，缺口型式有夏比(U)和夏比(V)兩種。表示沖擊韌性的參數也有兩種，一種是以沖斷試樣消耗的沖擊功Ak(單位：J)表示；另一種是以單位缺口處斷面所耗的沖擊功ak(單位：J／cm2)表示。目前壓力容器鋼板全部改為用夏比(V)沖擊功(即AkV)作為沖擊韌性驗收標準。只有少數壓力容器鍛件還用夏比(U)沖擊(ji)值(即(ji)akU)作(zuo)為沖擊(ji)驗收標(biao)準。
鋼中氣(qi)體含量較高或晶粒粗大，則韌性(xing)差。根(gen)據沖(chong)擊后斷(duan)裂的(de)形(xing)式(shi)，可(ke)以判定材(cai)料的(de)質(zhi)量及晶粒大小。沖(chong)擊韌性(xing)試驗還(huan)能測(ce)定金屬材(cai)料由韌性(xing)狀態向(xiang)脆性(xing)狀態過(guo)渡的(de)轉變溫度。
4．硬度
硬(ying)度是指(zhi)金屬材料(liao)抵(di)抗(kang)更(geng)硬(ying)異物壓(ya)進的(de)(de)能(neng)力。硬(ying)度表明材料(liao)的(de)(de)耐磨(mo)(mo)性和切削加工(gong)的(de)(de)可能(neng)性。一般說來(lai)，硬(ying)度較高，材料(liao)的(de)(de)耐磨(mo)(mo)性較好。常用(yong)的(de)(de)硬(ying)度有布(bu)氏硬(ying)度(HB)、洛氏硬(ying)度(HR)、維氏硬(ying)度(HV)3種。
5．冷彎
冷彎(wan)性能是材料(liao)抵(di)抗彎(wan)曲斷裂能力的標志，它間接(jie)反(fan)映了材料(liao)的塑性。這個(ge)試驗既可(ke)檢查鋼的塑性好壞，也可(ke)以(yi)考核其加工工藝性能，也能暴露鋼板受(shou)試面缺陷以(yi)及焊接(jie)接(jie)頭的焊接(jie)缺陷。
6．斷裂韌性
斷裂韌(ren)(ren)性是反(fan)映材料對(dui)裂紋擴展(zhan)的(de)抵制能(neng)力。對(dui)于(yu)中(zhong)低強度鋼(gang)的(de)斷裂韌(ren)(ren)性，目(mu)前較(jiao)普遍采用臨界裂紋張開位(wei)移(yi)(COD)值δc表示；對(dui)于(yu)高強鋼(gang)的(de)脆斷題目(mu)，則應用材料的(de)平面應變斷裂韌(ren)(ren)性值Kic表示。
7．金屬(shu)材料(liao)高溫(wen)機械性能
煉油化工設備相當數目是在中(zhong)等溫度(＜350℃)和(he)高(gao)(gao)(gao)溫下使用(yong)。中(zhong)、高(gao)(gao)(gao)溫壓力容器通(tong)常(chang)以(yi)350℃分(fen)界；而(er)金屬(shu)材料(liao)機(ji)械性能概(gai)念中(zhong)，通(tong)常(chang)高(gao)(gao)(gao)于室溫均作高(gao)(gao)(gao)溫對待。
