（1）弹性阶段 即曲线0～a段。在此段若加载不超过a点的应力值，卸载后试件的变形可全部消失，因此α点的应力值为材料只产生弹性变形时的最高值，称为弹性极限。
（2）屈服阶段 即b~c点的一段曲线。当金属材料呈现屈服现象时，在试验期间达到塑性变形发生而力不增加的应力点，称为屈服强度。应区分上屈服强度和下屈服强度，如图2-7所示。上屈服强度（ReH）是指试样发生屈服而力首次下降前的最高应力。下屈服强度（ReL）是指在屈服期间，不计初始瞬时效应时的最低应力。
有些材料没有明显的屈服点，这些材料通常采用规定非此例延伸强度Rp0.2作为屈服阶段的特征值。低碳钢材料存在上屈服点和下屈服点，不加说明，一般都是指下屈服点。
（3）强化阶段 即曲线c~d段，曲线d点所对应的力是拉伸过程中试样承受的最大载荷值，相应的应力即为材料的抗拉强度，用Rm表示。抗拉强度是金属材料重要的力学性能指标之一，由于抗拉强度易于确定且可重复测定，因此经常用于检测材料和产品的质量，也是鉴别材料的有效方法之一。
在强化阶段如果卸载，弹性变形会随之消失，塑性变形将会永久保留下来。重新加载后，材料的比例极限明显提高，而塑性性能会相应下降。这种现象称之为形变硬化或冷作硬化。冷作硬化是金属材料的宝贵性质之一，工程中利用冷作硬化工艺的例子很多，如挤压、冷拔、喷丸等。
（4）颈缩阶段 即曲线d~e段。载荷达到最大值后，由于材料本身存在缺陷，于是无效变形转化为集中变形，导致颈缩。颈缩阶段，承载面积急剧减小，直至断裂。断裂后，试件的弹性变形消失，塑性变形则永久保留在破断的试件上。
2.塑性
塑性是指材料在载荷作用下断裂前发生不可逆永久变形的能力。评定材料塑性的指标通常用伸长率和断面收缩率。
持久塑性则是表征材料在一定温度和长时间应力作用下的塑性能力，它是材料高温力学性能的重要指标之一，也是衡量材料蠕变脆性的指标。通常要求持久伸长率不小于3%。
3.硬度
硬度是材料抵抗局部塑性变形或表面损伤的能力。
由于规定了不同的测试方法，所以有不同的硬度标准。各种硬度标准的力学含义不同，相互不能直接换算，但可通过试验加以对比。
强度与硬度之间存在一定的对应关系，其经验式为∶
对碳钢∶ReL=（3.3~3.6）HBW
对铸铁∶ReL=（HBW-80）/0.3504 （ReL≥196N/mm²时）
ReL=（HBW-35.2）/0.57924 （ReL<196N/mm²时）
硬度试验是力学性能试验中最简单易行的一种试验方法。一般硬度越高，耐磨性越好。硬度按其测定范围分为∶布氏硬度（HBW）、洛氏硬度（HRA、HRB、HRC 等标尺）、维氏硬度（HV）等。
（1）布氏硬度（HBW）压头为硬质合金球。布氏硬度试验的优点是测定数据准确、稳定。通常用于测定铸铁、有色金属、低合金钢等材料以及退火、正火和调质工件的硬度。缺点是不宜测定高硬度或厚度很薄的材料。
（2）洛氏硬度（HRA、HRB、HRC 等标尺） 洛氏硬度B标尺，一般用于测定较软的金属和未经淬火的钢件的硬度;C 标尺一般用于测定经热处理淬硬的钢试件的硬度;A标尺一般用于测定硬度极高而不宜采用C标尺的场合，如测定硬质合金及表面硬化钢件的硬度。由于A 标尺灵敏度较差，因而在其他场合下很少使用。
洛氏硬度试验的优点是操作简便、迅速，可直接从硬度计表盘读出硬度值，不必计算或查表;压痕小，可测量较薄工件。缺点是准确度差。
（3）维氏硬度（HV）维氏硬度试验法广泛用于精密元件和材料的研究领域，特别适用于细小、极薄的材料以及氮化、渗碳等表面处理的试件和各种镀层试样的表层硬度测定。
维氏硬度试验的优点是∶不受试验力的影响，对任一均质材料用不同试验力所得到的压痕几乎相似，其硬度值是相同的;有统一的标尺，可适用于较大范围的硬度测试。
4.冲击韧度
冲击韧度是指材料在外加冲击载荷作用下，断裂时消耗能量大小的特性。反映金属材料对外来冲击负荷的抵抗能力，一般用冲击韧度（αk）和冲击吸收能量（KU或KV）表示，其单位分别为J/cm²和J（焦耳）。
冲击试验因试验温度不同而分为常温、低温等;按试样缺口形状分为"V"形缺口和"U"形缺口冲击试验两种。
实验证明，冲击韧度对材料组织缺陷非常敏感，能灵敏地反映出材料品质、宏观缺陷和显微组织方面的微小变化，如白点、夹杂及过热、过烧、回火脆性等。因此冲击韧度试验是检验材料冶金质量和脆化倾向的有效方法之一，也是检验焊接接头性能的试验方法之一。
（二）金属材料的脆性
用于制作特种设备受压元件所用的钢材在常温静载条件下一般都有较好的塑性和韧性，工程上习惯称之为塑性材料。人们在使用这些材料时，对可能会发生的脆性破坏往往不够注意，实际上，在一些不利的条件或环境下使用的塑性材料会发生脆化，即塑性和韧性降低的现象，这一现象对特种设备的使用安全是不利的。常见的钢材脆化现象有以下几种∶
1. 冷脆性
随着温度的降低，大多数钢材的强度有所增加，而韧性下降，金属材料在低温下呈现的脆性称为冷脆性。
2.热脆性
钢材长时间停留在400~500℃后再冷却至室温时，冲击韧度值会有明显的下降，这种现象称为钢材的热脆性。具有热脆性的钢材，金相组织没有明显的变化。无损检测不能检测和判定热脆性，材料是否产生热脆一般采用冲击试验方法判断。
3.氢脆
钢材中的氢会使材料的力学性能脆化，这种现象称为氢脆。氢脆主要发生在碳钢和低合金钢，钢中氢的来源主要为下列四个方面∶冶炼过程中溶解在钢液中的氢，在结晶冷凝时没有能及时逸出而存留在钢材中;焊接过程中由于水分或油污在电弧高温下分解出的氢溶解入钢材中;设备运行过程中，工作介质中的氢进入钢材中;此外，钢试件酸洗不当也可能导致氢脆。
4.应力腐蚀脆性断裂
由拉应力与腐蚀介质联合作用而引起的低应力脆性断裂称为应力腐蚀。不论是塑性材料还是脆性材料都可能产生应力腐蚀。它与单纯的由应力造成的破坏或由腐蚀引起的破坏不同，在一定的条件下在很低的应力水平或腐蚀性很弱的介质中，也能引起应力腐蚀。应力腐蚀所引起的破坏在事先往往没有明显的变形预兆，突然发生脆性断裂，故它的危害性很大。
1）元件承受拉应力的作用。
2）具有与材料种类相匹配的特定腐蚀介质环境。
3）材料的应力腐蚀敏感性。
（三）钢的焊接性
钢的焊接性是指钢材在给定的焊接工艺和焊接结构条件下，获得预期焊接接头质量要求的性能。由于焊缝主要经历的是冶金、结晶过程，而焊缝的热影响区主要经历的是焊接热循环过程，所以钢的焊接性要从钢的冶金焊接性和热循环焊接性两方面来分析。
1.碳钢的焊接性
碳钢以铁为基础，以碳为合金元素，碳含量一般不超过1%。碳钢的焊接性主要取决于碳的含量，随着含碳量的增加，焊接性逐渐变差。另外，碳钢中的锰和硅对焊接性也有一定的影响，随着锰和硅含量的增加，其焊接性也随之变差。可用碳当量（Ceq，%）经验公式来表示，即
Ceq增加，则产生冷裂纹的可能性增加，焊接性变差。通常Ceq值大于0.4%时，冷裂纹的敏感性将增大。
焊接性的好坏不只取决于碳、锰、硅的含量，还取决于焊接接头的冷却速度。不同碳钢在不同的冷却速度下，可能会在焊缝和热影响区中形成硬化组织甚至马氏体，且马氏体越多，硬度愈高，焊接性也越差。焊后的大量马氏体或它表现的高硬度，在焊接应力下还可能引起热影响区和焊缝的裂纹，从而表现出焊接性较差。因此，测定焊接接头的硬度，可以粗略地判断裂纹倾向或焊接性的优劣。
焊接时，母材已确定，即Ceq值已确定，若改善焊接性，即改善组织、避免裂纹控制冷却速度是关键途径。冷却速度主要取决于∶钢材厚度和接头的几何形状;焊接时母材的原始温度;焊接热输入的大小。
2.合金钢的焊接性
通常把金属材料在焊接时形成裂纹的倾向及焊接接头性能变坏的倾向作为评价焊接性的重要指标。合金钢的焊接性主要取决于其化学成分，同时也与结构的复杂程度、刚性、焊接方法、焊接材料和焊接工艺有关。钢中的碳是对焊接性影响最大的元素，其他合金元素对焊接性的影响为碳的几分之一至十几分之一。按合金成分对钢焊接性进行估算，即把合金元素对焊接性的影响的大小折算成相当碳元素的含量，即碳当量C。其经验公式为
当 Ceq<0.4%时，钢材的淬硬倾向不明显，焊接性优良，焊接时不必预热。
当Ceq=0.4%~0.6%时，钢的淬硬倾向逐渐明显，需要采取适当的预热，控制线能量等工艺措施。
当Ceq>0.6%时，钢的淬硬倾向更强，属于难以焊接的材料，需要采取较高的预热温度和严格的工艺措施。
四、特种设备用金属材料的基本要求
特种设备都是在承压或承重状态下运行，材料要承受较大的工作应力，有些还要同时承受高温或腐蚀介质的作用，工作条件更为恶劣，如果在使用过程中发生破坏性事故，将会造成严重损失，因此对制造特种设备的材料有一定的要求。这些要求包括∶
1）为保证安全性和经济性，所用材料应有足够的强度，即较高的屈服强度和抗拉强度。
2）为保证在承受外加载荷时不发生脆性破坏，所用材料应良好的韧性。根据使用状态的不同，材料的韧性指标包括常温冲击韧度，低温冲击韧度以及时效冲击韧度等。
3）所用材料应有良好的加工工艺性能，包括冷、热加工成形性能。
4）所用材料应有良好的低倍组织和表面质量，分层、疏松、非金属夹杂物、气孔等缺陷应尽可能少，不允许有裂纹和白点。
5）用以制造高温受压元件的材料应具有良好的高温特性，包括足够的蠕变极限、持久强度和持久塑性，良好的高温组织稳定性和高温抗氧化性。
6）与腐蚀介质接触的材料应具有优良的耐蚀性。
五、金属材料的分类
（一）概述
金属材料按组成成分可分为黑色金属和有色金属及其合金两大类。1.黑色金属
铁和铁的合金均称为黑色金属。
（1）纯铁 化学纯铁碳含量几乎为零，工业纯铁碳含量<0.05% （质量分数）。纯铁是很软的，一般不应用到实际中。
（2）铁碳合金 以铁为基础，以碳为主要添加元素的合金，统称为铁碳合金。
（3）生铁 把铁矿石放到高炉中冶炼而成的，碳含量为2%～4.3% （质量分数，也有资料称3.5%～5.5%、2.11%~6.67%）的铁碳合金称为生铁。生铁质硬而脆，缺乏韧性，几乎没有塑性变形能力，因此不能通过锻造、轧制、拉拔等方法加工成形，主要用来炼钢和制造铸件，如白口铁、灰铁和球墨铸铁。也有习惯上把炼钢生铁叫做生铁，把铸造生铁简称为铸铁。
（4）钢 碳含量在（质量分数）2%以下，并含有其他元素的铁碳合金称为钢。为了保证其韧性和塑性，碳含量一般不超过1.7%（质量分数）。钢的主要元素除铁、碳外，还有硅、锰、硫、磷等。
2.有色金属
除黑色金属以外的金属称为有色金属。
（二）钢材的分类
钢可按化学成分分类，也可按主要质量等级和主要性能及使用特性分类。
1.按化学成分分类
按钢的化学成分，钢可分为碳素钢和合金钢两大类。
（1）碳素钢
1）分类∶
①按碳含量不同，碳素钢可分为∶低碳钢，碳含量不大于0.30%（质量分数）;中碳钢，碳含量0.30%~0.6%（质量分数）;高碳钢，碳含量大于0.6% （质量分数）。
②按冶炼时的脱氧程度不同可分为∶沸腾钢、半镇静钢、镇静钢。
③按钢材的冶炼质量可分为∶普通碳素钢，P≤0.045%、S≤0.055%（质量分数）;优质碳素钢，P≤0.04%、S≤0.045%（质量分数）;高级优质钢，P≤0.035%、S≤0.035%（质量分数）。
④按钢的用途分为∶碳素结构钢，主要用于制作各种结构件和机器零件，一般为低碳钢;碳素工具钢，主要用于制作各种刀具、量具、模具等，一般为高碳钢。
2）碳素钢的牌号表示方法∶
①普通碳素结构钢。现行标准规定普通碳素结构钢的表示方法为 Q× × ×-× ×。其中第一部分0是"屈服强度"的汉语拼音第一个字母大写;第二部分×××为钢材的屈服强度值（单位：MPa）;第三部分×是质量等级，分为A、B、C、D四级，其中A级质量为最低;第四部分×是脱氧方法，有F、b、Z三种，其中F代表沸腾钢，b代表半镇静钢，Z代表镇静钢。镇静钢Z符号可省略，如Q235AF、Q235B。
②优质碳素结构钢。优质碳素结构钢的牌号用两位数字表示，这两位数字是钢平均碳含量质量的万分比。例如∶10钢表示平均碳含量为0.10%，20钢表示平均碳含量为0.20%。优质碳素结构钢按锰含量的不同分为普通锰含量（0.35%～0.8%）和较高锰含量（0.7%～1.2%）两组。对锰含量较高的一组，牌号数字后面应附加"Mn"，如16Mn 等，以示与普通锰含量的区别。如为沸腾钢，则在牌号数字后面加"F"，如08F。
③专门用途的碳素钢。专门用途的碳素钢应在牌号尾部加代表用途的符号。例如制作锅炉或压力容器的专用碳素钢应在牌号数字后面加"R"，如Q245R。
④碳素铸钢。铸钢牌号用"铸钢"的汉语拼音字首ZG表示，后面两位数字分别表示该铸钢的屈服强度值和抗拉强度值，如ZG200-400、ZG270-500 等。
⑤碳素工具钢。碳素工具钢的编号是在"碳"字的汉语拼音字首"T"之后附加数字表示，数字表示平均碳含量质量的千分比。如T8、T12，分别表示碳含量为0.8%和1.2%的碳素工具钢，如为高级优质碳素工具钢，则在数字后面加 A，如T8A、T12A。
（2）合金钢 合金钢是指除碳钢所含元素外，还含有其他一些合金元素，如Cr、Ni、Mo、W、V、B等的钢。
1）分类∶
①按合金元素含量，可分为∶低合金钢，合金元素含量小于5%（质量分数）;中合金钢，合金元素含量等于5%～10%（质量分数）;高合金钢，合金元素含量大于10%（质量分数）。
②按钢的用途，可分为∶合金结构钢，专用于制造各种工具结构和机器零件的钢种;合金工具钢，专用于制造各种工具的钢种。
③按钢的金相组织，可分为∶珠光体钢、奥氏体钢、铁素体钢、马氏体钢等。
④按钢中所含的主要合金元素，可分为∶铬钢、铬镍钢、锰钢、硅锰钢等。
2）合金钢的牌号表示方法∶我国合金钢牌号按碳含量、合金元素种类和含量、质量级别和用途来编排。牌号首部用数字表明碳含量，为区别用途，即低合金钢、合金结构钢用两位数表示平均碳含量的万分比;高合金钢、不锈耐酸钢、耐热钢用一位数表示平均碳含量的千分比，在碳的质量分数大于或等于0.04%时，取两位小数，在碳的质量分数不大于0.030%时，取三位小数。牌号的第二部分用元素符号表明钢中主要合金元素，含量由其后数字标明，当平均质量分数小于1.5%时不标数字;平均质量分数为1.5%~2.49%时，标数字2;平均质量分数为2.5%～3.49%时，标数字3;……。高级优质合金钢在牌号后部加A，专门用途的低合金钢、合金结构钢，在牌号后部加代表用途的符号。例如∶16MnDR，表明该合金钢碳的平均质量分数为0.16%，锰的平均质量分数小于0.15%，是低温压力容器专用钢。
长输管道中常用的管线钢现行标准规定∶以钢的规定总伸长应力表示，即钢的表示方法为L ×××。其中第一部分L是"总伸长应力"的代号;第二部分×××为钢材规定总伸长应力。例如 L360，表明该钢材的规定总伸长应力为360MPa。
2.特种设备常用钢种
特种设备常用的低合金钢，包括低合金高强度钢、低温钢、低合金耐热钢、耐腐蚀用钢。低合金钢中通常添加的合金元素有锰、硅、铬、镍、钼、钒、硼和稀土元素等。
在锅炉、压力容器中广泛使用的低合金钢有∶Q345R。
用于锅炉汽包的有13MnNiMoNbR、20MnMo。
用于锅炉集箱、受热面管的有15CrMoG、12CrlMoVG、T91（Cr9Mo1VNb）。
用于大型球罐的有16MnDR、07MnCrMoVR、07MnNiCrMoVDR。
用于低温设备的有15MnNiDR、09Mn2VDR、09MnNiDR。
用于耐热抗氢条件下的铬钼钢如15CrMoR、14Cr1MoR。
在长输管道中常用的管线钢（属低合金高强钢）有 L360、L415、L450、L480…
（1）低合金高强度钢 这类钢既有较高的强度，又有较好的塑性和韧性，低合金钢的合金含量较少，价格较低，冷、热成形及焊接工艺性能良好。常用的钢号有Q345R、15MnVg、15MnVR、18MnMoNbR、O345、15CrMo、1Cr5Mo、L360等。
如Q345钢，其具有良好的力学性能。一般在热轧状态使用。一般情况下，钢板厚度在34mm 以下时焊前可不预热;对于厚度大于34mm 的钢板，焊后一般需进行消除应力热处理，通常是加热至600~650℃，保温后空冷。
（2）低温用钢 对于在低温条件下工作的特种设备，其最重要的是低温韧性，影响低温韧性的因素有晶体结构、晶粒尺寸、冶炼的脱氧方法、热处理状态及合金元素等，尤以合金元素的影响最为显著。
在低温用钢中，碳含量多限制在0.2%（质量分数）以下。
锰和镍是低温用钢中常用的合金元素，随着锰含量的增加，钢的冷脆转变温度下降，镍含量每增加1% （质量分数），冷脆转变温度约可降低10℃。
常用的低温用钢有∶16MnDR、15MnNiDR、09Mn2VDR、09MnNiDR 等。
（3）低合金耐热钢 当工作温度在400～600℃时，所使用的钢材多为低合金耐热钢，如钼钢、铬钼钢和铬钼钒钢等。按材料显微组织可分为珠光体耐热钢和贝氏体耐热钢，属于珠光体耐热钢的有12CrMoR、15CrMoR、14Cr1MoR 等，属于贝氏体耐热钢的有12Cr2Mo1R。
（4）耐腐蚀用钢 耐腐蚀用钢的主要合金化元素是Cu和P，如GB/T 4171—2008《耐候结构钢》中的Q235NH、Q295NH、Q355NH 等，Cu的含量均为0.25%～0.55%（质量分数），因为要保证焊接性，其P的含量不大于0.03%（质量分数）。
（5）高合金钢 对于某些承压设备，由于其苛刻的操作条件，高温、低温、高压、工作介
质的危害（易爆、有毒、腐蚀），大量使用的是具有优良耐高温、耐低温、耐腐蚀性能的铬镍系高合金钢。
铬在氧化性介质中能生成一层稳定而致密氧化膜，从而保护金属使其具有耐腐蚀性。为了减少钢中脆性碳化铬的形成，钢中含碳量较低、而含铬量尽量高。
不锈钢按其钢的组织不同可分为三类，即铬不锈钢（铁素体不锈钢、马氏体不锈钢）、奥氏体不锈钢和奥氏体 铁素体双相不锈钢三类。
1）铬不锈钢。承压设备中大量使用的铬不锈钢中铬含量都在13%（质量分数）以上，如铁
素体不锈钢（06Cr13、06Cr13Al、10Cr17）和马氏体不锈钢（12Cr13，20Cr13），这类钢耐潮湿大气、淡水、海水腐蚀，对温度较低的弱腐蚀性介质，如盐水溶液、低浓度有机酸等也有较好的耐蚀性。
2）铬镍奥氏体不锈钢。承压设备中大量应用的典型铬镍不锈钢牌号是06Cr19Ni10，由于镍元素的存在，在铬镍不锈钢中能形成奥氏体组织，经固溶处理后在常温下也能以单一的奥氏体组织存在。但是经过热加工，在1050～100℃加热后淬火，含镍低至8%（质量分数）也可获得亚稳的单相状态的奥氏体组织，即 Cr18Ni8 钢，这是一种较经济的奥氏体不锈钢。
这种钢在耐腐蚀方面，不但与铬不锈钢类似具有氧化铬保护膜，而且由于镍的存在而形成的单一奥氏体组织，使得铬镍钢在很多介质中比铬不锈钢具有更好的耐蚀性，例如对浓度 60% 以下，温度低于100℃的硝酸、硫酸盐、硫化氢、醋酸等都有很好的耐蚀性，另外还有很好的耐氢、氮腐蚀性能。
铬镍奥氏体不锈钢同时又是承压设备中广泛使用的低温用钢和中高温用钢，使用温度范围从深冷的极低温度直至700℃。
3）双相不锈钢（奥氏体 铁素体）。双相不锈钢具有奥氏体＋铁素体双相组织，且两个相组织的含量基本相当，故兼有奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢的特点。与铁素体不锈钢相比，双相不锈钢的韧性高，脆性转变温度低，耐晶间腐蚀性能和焊接性均得到显著提高;同时又保留了铁素体不锈钢的一些特点，如475℃脆性、热导率高、线胀系数小。具有超朔性及磁性等。与奥氏体不锈钢相比，双相不锈钢的强度高，特别是屈服点显著地提高，其屈服点可达400~500MPa，是普通奥氏体不锈钢的两倍。且耐蚀性、耐应力腐蚀、耐腐蚀疲劳等性能也有明显的改善。
双相不锈钢按其化学成分分类，可分为Cr18型、Cr23（不含 Mo）型、Cr22型和Cr25型四类。对于Cr25型双相不锈钢又可分为普通型和超级双相不锈钢，其中近年来应用较多的是Cr22 型和Cr25型。
4）沉淀硬化不锈钢是在不锈钢中单独或复合添加硬化元素，通过适当热处理获得高强度、高韧性并具有良好耐蚀性的一类不锈钢。通常作为耐磨、耐蚀、高强度结构件，如轴、齿轮、垫圈、销子、弹簧、高强度压力容器、化工处理设备等。
（三）有色金属及其合金
在承压的化工、石化、空分等工业设备装置中，由于腐蚀、低温等特殊条件的要求，经常使用有色金属及其合金。有色金属的种类很多，如铝、铜、钛、镍、铅。
1.钛及钛合金
钛及钛合金具有良好的耐蚀性，在氧化性、中性及有氯离子介质中，其耐腐蚀性优于不锈钢。工业纯钛塑性好，但强度较低，具有良好的低温性能，其线胀系数和热导率都不大，这都不会给焊接带来困难。钛合金的比强度大，又具有良好的韧性和焊接性，在航天工业中应用最为广泛。钛及钛合金在我国现行标准中按其退火态的组织分为α钛合金、β钛合金和α β钛合金三类，分别用TA、TB 和TC表示。在石化行业的压力容器制作中，牌号为TA2的工业纯钛使用居多。
其主要标准有∶CB/T 3621—-2007《钛及钛合金板材》，GB/T 3624—2010《钛及钛合金无缝管》，GB/T3625—2007《换热器及冷凝器用钛及钛合金管》，GB/T 8547—2006《钛-钢复合板》。
2.镍及镍基合金
镍及镍基合金特殊的物理、力学及耐腐蚀性能，镍基耐蚀合金在200～1090℃范围内能耐各种腐蚀介质的侵蚀，同时具有良好的高温和低温力学性能。在一些苛刻腐蚀条件下是一般不锈钢所无法取代的优良材料。纯镍一般在工业中应用较少，但在镍中添加铬、铜、铁、钼、铝、钛、铌、钨等元素后，通过固溶强化，不但改善其力学性能，而且具有优良的耐腐蚀性，可适应于各种腐蚀介质的工作环境。
镍基耐蚀合金根据其合金元素的含量和所占比例进行分类和命名，如 Ni-Cu合金定名为蒙乃
尔（Monel）合金;Ni-Cr-Fe合金中镍含量占优势，便称因康镍（Inconel）合金;若铁含量较高则称因康洛依（Incoley）合金;对于钼含量较高的Ni-Cr-Mo合金则多数称哈斯特洛依（Haste-loy）合金，也称为海氏合金或哈氏合金。
其主要标准有∶GB/T2054—2005《镍及镍合金板》，GB/T 2072—2007《镍及镍合金带材》，JB4741—2000《压力容器用镍铜合金热轧板材》，JB 4742—2000《压力容器用镍铜合金无缝管》，JB 4743—2000《压力容器用镍铜合金锻件》。
3.铜及铜合金
常用的铜及铜合金有四种∶纯铜、黄铜、青铜和白铜。在承压设备中纯铜与黄铜使用较多。
纯铜是u（Cu）不低于99.5%的工业纯铜，具有良好的导电性、导热性，良好的强度、常温和低温塑性、压力加工性能和耐磨性，易于成形与焊接以及对海水等的耐腐蚀性等性能。纯铜中的杂质如氧、硫、铋等，都不同程度地降低了纯铜的优良性能，以及增加材料的冷脆性和接头中出现热裂纹的倾向。黄铜是铜和锌组成的二元合金，黄铜比纯铜强度、硬度和耐腐蚀能力都高，且保持一定塑性，能很好地承受热加工。
其主要标准有∶GB/T2040—2008《铜及铜合金板材》，CB/T13238—1991《铜钢复合钢板》，GB/T8890—2007《热交换器用铜合金无缝管》，GB/T 1527—2006《铜及铜合金拉制管》。
4.铝及铝合金
铝在空气和氧化性水溶液介质中，表面产生致密的氧化铝钝化膜，因而在氧化性介质中具有良好的耐蚀性。铝在低温下与铁素体钢不同，不存在脆性转变。
铝按性能和用途可分为纯铝、防锈铝、硬铝、超硬铝、锻铝和特殊铝几类。纯铝按纯度分为高纯铝、工业高纯铝和工业纯铝三个等级。在压力容器中使用的牌号主要是塑性和耐蚀性好的工业纯铝（牌号为∶1050A、1060、1200、1A85、1100 等）和铝-锰合金（牌号为5A02、5AO3、5083、3A21、5A12）和铝-镁合金，多以板材和管材的类型用于压力容器中。铝锰合金仅可变形强化，其强度比纯铝略高，成形工艺性及耐蚀性、焊接性好。铝镁合金仅可变形强化，其u（Mg）一般为0.5%~7.0%，与其他铝合金相比，铝镁合金具有中等强度，其延性、焊接性、耐蚀性良好。铝容器的设计温度可达-269℃。
铝相对于铝合金而言，强度较低，为了达到强化的目的，必须经过热处理。具体的工艺是淬火（固溶处理），然后进行时效处理以达到强化，固溶时效热处理是铝合金的主要强化手段。
铝锰合金和铝镁合金不能进行热处理强化，常用冷加工方法使其强化。铝锰合金塑性好，易于进行压力加工。铝镁合金在退火状态和冷变形后使用，冷变形后一般要进行退火。
其主要标准有∶GB/T3880.1～3880.3—2006《一般工业用铝及铝合金板、带材》，GB/T 6892—2006《一般工业用铝及铝合金挤压型材》，GB/T6893—2010《铝及铝合金拉（轧）制无缝管》。
（四）《特种设备焊接操作人员考核细则》中的材料分类
TSG Z6002—2010《特种设备焊接操作人员考核细则》中焊接人员持证项目所体现的金属材料的分类见表24金属材料（钢）类别与示例和表2-5金属材料（有色金属）类别与示例。表2-4 金属材料（钢）类别与示例
