特种设备用的钢材要求
一、承压类特种设备用钢材
无论是锅炉，还是压力容器，或是压力管道，钢材是制造承压类特种设备的主要材料。钢材的质量及性能的好坏对于承压类特种设备安全运行，有着重要的影响和作用
1、按钢中所含化学成分分类
按钢中所含化学成分可以将钢分成碳素钢和合金钢两大类。
2、按冶炼方法分类
按冶炼方法分有两种形式：一种是按冶炼设备分为平炉钢、电炉钢、转炉钢；另
种是按脱氧程度分为镇静钢、沸腾钢、半镇静钢。
3、按金相组织分类
钢材经正火处理后所得金相组织不同，可分为：珠光体钢、贝氏体钢、奥氏体
钢、铁素体钢。
二、金属的机械性能
所谓金属的机械性能是指其在一定的温度条件和外力作用下，抵抗变形和断裂的
能力。如强度、硬度、塑性、韧性等，也称力学性能。
以低碳钢为例，可以看出金属材料受拉伸外力作用引起的变形过程可分三个阶
段，即弹性变形、塑性变形、断裂变形阶段。由拉伸试验可获得强度和塑性指标。
1.强度
金属强度是指在外力作用下，抵抗变形和破坏的能力。应用最普遍的是强度指
标。强度指标主要是屈服极限(an或o2)和抗拉强度极限(a)。
2.塑性
金属的塑性是指在外力作用下，能引起永久变形而不发生破裂，并在外力取消
后，仍能保持变形后形状的能力。材料的塑性值也可通过拉伸试验测得，通常用伸长
率δ(延伸率)和断面收缩率ψ来表示。
3、冲击韧性
金属的冲击韧性即为在冲击力作用下，抑制变形和断裂的能力。它还是金属材料
在塑性变形范围内吸收能量的能力，因此，也可按冲击值的大小来衡量材料的塑性。
目前国内外广泛采用一次摆锤弯曲试验，缺口形式有夏比(U)和夏比(V)两种。
表示冲击韧性也有两种，一种以冲断试样消耗的冲击功A，单位是焦耳(J)；另一种
是单位缺口处断面所耗的冲击功ak，单位是焦耳/厘米2(J/cm2)。目前压力容器钢板
全部改为用夏比(V)冲击功(即Av)作为冲击韧性验收标准。只有少数压力容器
锻件还用夏比(U)冲击值(即au)作为冲击验收标准
钢中气体含量较高或晶粒粗大，则韧性差。根据冲击后断裂的形式，可以判断材
料的质量及晶粒大小。冲击韧性试验还能测定金属材料由韧性状态向脆性状态过渡的
转变温度
4.硬度
硬度是指金属材料抵抗更硬异物压入的能力。硬度表明材料的耐磨性和切割加工
的性能。一般说来，硬度越高，材料的耐磨性就越好。常用的硬度有布氏硬度
(HB)、洛氏硬度(HR)、维氏硬度(HV)三种。
5.冷弯
冷弯性能是材料抵抗弯曲断裂能力的标志，它间接反映了材料的塑性。冷弯性能
试验既可检查钢的塑性好坏，也可以考核其加工工艺性能，还能暴露钢板受试面缺陷
以及焊接接头的焊接缺陷。
6、断裂韧性
断裂韧性是反映材料对裂纹扩展的抵制能力。对于中低强度钢的断裂韧性，目前
较普遍采用临界裂纹张开位移(COD)值?。表示，对于高强钢的脆断问题，则应用
材料的平面应变断裂韧性值K表示。
7、金属材料高温机械性能
炼油化工设备相当数量是在中等温度(<350℃)和高温下使用。中、高温压力
容器通常以350℃分界。
