针对承压设备寿命评估和挖潜的重要工程意义,以典型压力容器材料16MnR为研究对象,采用有限元数值模拟和不同变形阶段微观金相观测相结合的方法,从多角度较好地评估了结构的塑性极限载荷,尝试性探索了宏观结构极限承载与微观金相特征的关系。对带双边孔缺陷试件进行拉伸试验和有限元数值模拟,实时观察拉伸过程中缺陷处表面金相及磁记忆信号变化,表征结构应力状态对极限承载能力的影响。结果表明:结构极限承载与微观金相特征有密切关系,当表面金相出现＂沟壑＂时,结构局部所承受载荷接近材料的抗拉强度,与有限元模拟结果基本吻合;该材料在压力容器实际应用中,承载极限还有很大的挖掘潜力。