鋼材是制造承壓類特種設備的主要材料。鋼材的質量及性能的好壞對于承壓類特種設備安全運行，有著重要的影響和作用。

(一)承壓類特種設備用鋼

1．按鋼中所含化學成分分

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．按金相組織分

鋼材經正火處理后所得金相組織不同，可分為珠光體鋼、貝氏體鋼、奧氏體鋼、鐵索體鋼。

鋼在加熱或冷卻中沒有相變，始終保持鐵素體組織，此種鋼稱為鐵素體鋼。高鉻鋼即屬于鐵素體鋼，具有較高的抗氧化能力。碳在α-Fe中的固溶體稱為鐵素體，用符號F表示。

(二)金屬的機械性能

所謂金屬的機械性能是指在一定的溫度條件和外力作用下，抵抗變形和斷裂的能力，如強度、硬度、塑性、韌性等，也稱力學性能。

以低碳鋼為例，金屬材料受拉伸外力作用引起的變形過程可分3個階段，即彈性變形、塑性變形、斷裂變形3個階段。由拉伸試驗可獲得強度和塑性指標。

1．強度

金屬強度是指在外力作用下，抵抗變形和破壞的能力。應用較普遍的是強度指標。強度指標主要是屈服極限(σs或σ0．2)和抗拉強度極限(σb)。

2．塑性

金屬的性是指在外力作用下，能引起永久變形而不發生破裂，并在外力取消后，仍能保持變形后外形的能力。材料的塑性值也可通過拉伸試驗測得，通常用伸長率δ(延伸率)和斷面收縮率ψ來表示。

3．沖擊韌性

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)沖擊值(即akU)作為沖擊驗收標準。

鋼中氣體含量較高或晶粒粗大，則韌性差。根據沖擊后斷裂的形式，可以判定材料的質量及晶粒大小。沖擊韌性試驗還能測定金屬材料由韌性狀態向脆性狀態過渡的轉變溫度。

4．硬度

硬度是指金屬材料抵抗更硬異物壓進的能力。硬度表明材料的耐磨性和切削加工的可能性。一般說來，硬度較高，材料的耐磨性較好。常用的硬度有布氏硬度(HB)、洛氏硬度(HR)、維氏硬度(HV)3種。

5．冷彎

冷彎性能是材料抵抗彎曲斷裂能力的標志，它間接反映了材料的塑性。這個試驗既可檢查鋼的塑性好壞，也可以考核其加工工藝性能，也能暴露鋼板受試面缺陷以及焊接接頭的焊接缺陷。

6．斷裂韌性

斷裂韌性是反映材料對裂紋擴展的抵制能力。對于中低強度鋼的斷裂韌性，目前較普遍采用臨界裂紋張開位移(COD)值δc表示；對于高強鋼的脆斷題目，則應用材料的平面應變斷裂韌性值Kic表示。

7．金屬材料高溫機械性能

煉油化工設備相當數目是在中等溫度(＜350℃)和高溫下使用。中、高溫壓力容器通常以350℃分界；而金屬材料機械性能概念中，通常高于室溫均作高溫對待。