Οι χάλυβες πλακών για δοχεία υπό πίεση αποτελούν μια ειδική κατηγορία επίπεδων ελασμάτων χάλυβα, οι οποίες σχεδιάζονται ειδικά για την κατασκευή λέβητων, δοχείων υπό πίεση και άλλων κρίσιμων εξαρτημάτων που πρέπει να αντέχουν με ασφάλεια την εσωτερική πίεση σε διάφορες θερμοκρασίες. Δεδομένου ότι αυτές οι πλάκες χάλυβα πρέπει να διατηρούν τη δομική τους ακεραιότητα υπό συνεχή πίεση, θερμικές κυκλικές μεταβολές και πιθανώς διαβρωτικά περιβάλλοντα επί δεκαετίες λειτουργίας, οι απαιτήσεις ποιότητάς τους υπερβαίνουν κατά πολύ εκείνες του τυπικού δομικού χάλυβα. Η κατασκευή πλακών χάλυβα για δοχεία υπό πίεση απαιτεί υλικά με εξαιρετική ομοιογένεια, ακριβή έλεγχο της χημικής σύνθεσης και αυστηρά όρια όσον αφορά τα εσωτερικά ελαττώματα (όπως ενδοστρωματικές εγκλείσεις, εγκλείσεις ή πορώδες), καθώς αυτά τα ελαττώματα μπορούν να λειτουργήσουν ως σημεία έναρξης αστοχίας όταν υπόκεινται σε μηχανική τάση. Οι πλάκες για δοχεία υπό πίεση έχουν συνήθως πάχος από 5 mm έως 200 mm· ωστόσο, για ειδικές εφαρμογές μπορούν να χρησιμοποιηθούν πιο λεπτές ή πιο παχιές πλάκες, ανάλογα με τις απαιτήσεις της σχεδιαστικής πίεσης, της διαμέτρου του δοχείου και της θερμοκρασίας λειτουργίας. Αυτή η ευελιξία στις διαστάσεις επιτρέπει την κατασκευή μιας ευρείας ποικιλίας εξοπλισμού, από μικρές δεξαμενές αποθήκευσης συμπιεσμένου αέρα μέχρι μεγάλα εξαρτήματα πυρηνικών αντιδραστήρων και εξοπλισμό για την επεξεργασία πετροχημικών προϊόντων.
Η επιλογή υλικών για πλάκες δοχείων υπό πίεση περιλαμβάνει μια ευρεία ποικιλία βαθμών ανθρακούχου και κραματούχου χάλυβα, εκ των οποίων ο καθένας είναι βελτιστοποιημένος για συγκεκριμένες συνθήκες λειτουργίας και απαιτήσεις μηχανικών ιδιοτήτων. Οι πλάκες από ανθρακούχο χάλυβα για δοχεία υπό πίεση, όπως οι ευρέως χρησιμοποιούμενες βαθμίδες ASTM A516 55 έως 70, επιτυγχάνουν τα επίπεδα αντοχής που απαιτούνται για χρήση σε μεσαίες και χαμηλές θερμοκρασίες μέσω του ελέγχου του περιεχομένου άνθρακα (συνήθως 0,16–0,33 %) και της προσεκτικής ισορροπίας της προσθήκης μαγγανίου και πυριτίου, διατηρώντας παράλληλα εξαιρετική συγκολλησιμότητα και αντοχή σε εντομή. Αυτή η προδιαγραφή καλύπτει τέσσερις διαφορετικούς βαθμούς αντοχής, με εφελκυστικές αντοχές που κυμαίνονται από 380–515 MPa για τη βαθμίδα 55 έως 485–620 MPa για τη βαθμίδα 70. Αυτές οι βαθμίδες προορίζονται κυρίως για συγκολλητά δοχεία υπό πίεση με αυστηρές απαιτήσεις αντοχής σε κρούση. Οι πλάκες υψηλής αντοχής μπορούν να φτάσουν πάχος έως 6 ίντσες, ενώ το μέγιστο πάχος για κάθε βαθμίδα περιορίζεται μόνο από την ικανότητα της σύνθεσης του υλικού να πληροί τις καθορισμένες απαιτήσεις μηχανικών ιδιοτήτων. Για εφαρμογές που απαιτούν υψηλότερο λόγο αντοχής προς βάρος ή βελτιωμένη απόδοση σε υψηλές θερμοκρασίες, οι πλάκες από κραματούχο χάλυβα για δοχεία υπό πίεση περιλαμβάνουν χρώμιο, μολυβδένιο, νικέλιο και άλλα στοιχεία για την επίτευξη ανωτέρων μηχανικών ιδιοτήτων και αντοχής σε περιβαλλοντικές επιδράσεις.
Οι απαιτήσεις όσον αφορά τις μηχανικές ιδιότητες για τις χαλυβδοπλάκες που χρησιμοποιούνται σε δοχεία υπό πίεση είναι πολύ πιο αυστηρές από εκείνες που ισχύουν για γενικές δομικές εφαρμογές και πρέπει να επαληθεύονται μέσω τυποποιημένων δοκιμαστικών διαδικασιών. Κάθε χαλυβδοπλάκα πρέπει να πληροί τις καθορισμένες ελάχιστες απαιτήσεις για όριο υπολειμματικής αντοχής, αντοχής σε εφελκυσμό και επιμήκυνση. Το τυπικό όριο υπολειμματικής αντοχής κυμαίνεται από 185 MPa για χαλύβδινες βαθμίδες χαμηλής αντοχής με βάση τον άνθρακα έως πάνω από 415 MPa για χαλύβδινες βαθμίδες υψηλής αντοχής με κράμα. Η δοκιμή κρούσης Charpy V-notch απαιτείται συνήθως για την επαλήθευση επαρκούς ταλαιπωρίας (toughness) στις θερμοκρασίες λειτουργίας· για εφαρμογές χαμηλής θερμοκρασίας, τα κριτήρια αποδοχής καθορίζονται συνήθως σε θερμοκρασίες ως και -50°C. Οι ευρωπαϊκές προδιαγραφές, όπως η EN 10028-2, ορίζουν χαλύβδινες βαθμίδες κατάλληλες για χρήση σε υψηλές θερμοκρασίες, συμπεριλαμβανομένων των P265GH, P295GH και P355GH, με ελάχιστες τιμές κρούσης που καθορίζονται σε -20°C ή χαμηλότερη θερμοκρασία, προκειμένου να διασφαλιστεί η δυστρεψία (ductility) υπό όλες τις συνθήκες λειτουργίας. Για εφαρμογές υψηλής αντοχής, προδιαγραφές όπως η ASTM A737 παρέχουν χαλύβδινες βαθμίδες με ελάχιστο όριο υπολειμματικής αντοχής 345 MPa και 415 MPa, οι οποίες είναι ιδιαίτερα κατάλληλες για δοχεία υπό πίεση και στοιχεία αγωγών που απαιτούν αυξημένη αντοχή και ταλαιπωρία. Αυτές οι χαλυβδοπλάκες απαιτούν συνήθως θερμική κατεργασία εξομάλυνσης (normalizing) για την επίτευξη των καθορισμένων μηχανικών ιδιοτήτων και για τη διασφάλιση της συνοχής της απόδοσης σε όλο το πάχος της πλάκας.
Οι χάλυβες πλακών για δοχεία υπό πίεση χρησιμοποιούνται σχεδόν σε κάθε βιομηχανικό τομέα που περιλαμβάνει εξοπλισμό υπό πίεση και διαδικασίες υψηλής θερμοκρασίας. Στη βιομηχανία πετρελαίου και αερίου, αυτές οι χαλύβδινες πλάκες χρησιμοποιούνται για την κατασκευή δεξαμενών αποθήκευσης, διαχωριστών και κελυφών επεξεργασίας δοχείων υδρογονανθράκων—εξοπλισμού που πρέπει να λειτουργεί σε συνθήκες υψηλής θερμοκρασίας και υψηλής πίεσης. Οι ηλεκτροπαραγωγικές μονάδες χρησιμοποιούν χαλύβδινες πλάκες για δοχεία υπό πίεση σε λέβητες, ανταλλάκτες θερμότητας και τύμπανα ατμού, όπου η αξιοπιστία υπό συνθήκες συνεχούς θερμικής κύκλωσης είναι κρίσιμη για την ασφάλεια και την αποδοτικότητα της μονάδας. Η χημική και πετροχημική βιομηχανία βασίζεται σε χαλύβδινες πλάκες για δοχεία υπό πίεση για την κατασκευή αντιδραστήρων, στηλών και δοχείων υψηλής πίεσης για διαβρωτικά μέσα, καθορίζοντας συνήθως βαθμίδες κραμάτων με βελτιωμένη αντοχή στη διάβρωση. Οι εφαρμογές πυρηνικής ενέργειας απαιτούν υλικά που να πληρούν τα υψηλότερα πρότυπα ακεραιότητας και εντοπισιμότητας· οι σχετικές πλάκες πρέπει να ικανοποιούν αυστηρές απαιτήσεις για υπερηχητικό έλεγχο και επαλήθευση μηχανικών ιδιοτήτων. Οι εφαρμογές κρυογενικής χρήσης (συμπεριλαμβανομένης της αποθήκευσης και μεταφοράς ΥΓΑ) απαιτούν χαλύβδινες πλάκες για δοχεία υπό πίεση που διατηρούν την ταυτόχρονη αντοχή τους σε θερμοκρασίες κάτω των -50°C, κάτι που επιτυγχάνεται μέσω αυστηρού ελέγχου της χημικής σύνθεσης και των διαδικασιών θερμικής κατεργασίας.
