大直徑三通鍛件材料１０Cr９Mo１VNbN 鋼的化 學成分和力學性能是在參照 ASTM A１８２－２０１６和 EN１０２２２Ｇ２:２０００的基礎上確定。

現 行 電 力 行 業 標 準 DL/T ４３８－２０１６ [８] 對 ９％~１２％Cr系列鋼制造的鍛造管件(成品鍛制三 通 )硬 度 要 求 為 １８０ ~ ２５０ HBW,考 慮 到 １０Cr９Mo１VNbN 鋼大直徑三通鍛件在形成成品管 件過程中的二次機械加工后的硬度差異及配管后整 體焊后熱處理的影響,其標準硬度下限值應高于成 品鍛制三通的. ASTM A３３５－２００９及其之前的版本對 P９１鋼 的硬度要求為不超過２５０ HBW,未規定硬度下限 值;ASTM A３３５－２００９a及 其 以 后 的 版 本 規 定 了 P９１鋼的硬度下限值,要求硬度為１９０~２５０HBW, 其對抗拉強度(Rm ≥５８５ MPa)、屈服強度、斷后伸 長率和斷面收縮率的要求未發生變化. 在 ASTM A１８２－２０１０a及其以前的版本中,對 F９１鋼的抗拉強度要求為Rm ≥５８５ MPa,硬度上限 值為２４８HBW,未規定硬度下限值;在２０１１年修訂 后的 ASTM A１８２－２０１１版本中,對 F９１鋼的抗拉 強度要求修訂為Rm ≥６２０MPa,除硬度上限值外還 規定了硬度下限值,即１９０~２４８HBW,其拉伸性能 的其他指標如屈服強度、斷后伸長率和斷面收縮率過非破壞性的快捷硬度試驗方法[７]來確認大直徑 三通鍛件的 強 度 性 能、保 證 成 品 鍛 制 三 通 服 役 后 的運行安全性具有重要意義.

正 如ISO１８２６５:２０１３ [５]中 所 指 出 的,硬 度試驗是在 相 對 較 短 的 時 間 內、以 有 限 的 損 傷 提 供材料力學 性 能 信 息 的 一 種 檢 驗 方 式,故 在 對 成 品部件無法 取 樣 進 行 拉 伸 試 驗 的 條 件 下,硬 度 試 驗成為反映材料力學性能的一種方便快捷的檢驗 方法.對于國產鉻 含 量 在 ９％ ~１２％(質 量 分 數, 以下表示為９％~１２％Cr)的鋼管和管件,硬度過 低可能無法 滿 足 材 料 的 拉 伸 強 度 要 求,而 硬 度 過高則可能 無 法 滿 足 材 料 的 沖 擊 吸 收 能 量 要 求[６]. 因此,標準中如何規定該鍛件材料的硬度,對鍛件 質量驗收以及通過硬度試驗結果表征鍛件材料的 力 學 性 能 而 言 至 關 重 要. 為 此,筆 者 基 于 對 １０Cr９Mo１VNbN 鋼同種材料鍛件的硬度與抗拉強 度的統計、國 內 外 相 關 標 準 對 同 類 材 料 硬 度 的 規 定以及現場 測 試 結 果 的 分 析,給 出 了 布 氏 硬 度 與 抗拉強度的 關 系 公 式,科 學 規 定 了 大 直 徑 三 通 鍛 件材料１０Cr９Mo１VNbN 鋼的硬度數值,這對于通過非破壞性的快捷硬度試驗方法[７]來確認大直徑 三通鍛件的 強 度 性 能、保 證 成 品 鍛 制 三 通 服 役 后 的運行安全性具有重要意義.

我國材料牌號１０Cr９Mo１VNbN 在美國材料與 試驗學會標準 ASTM A１８２－２０１６ [１]中的對應牌號 為 F９１,在 ASTM A３３５－２０１５ [２]中的牌號為 P９１, 在歐 洲 標 準 EN １０２１６Ｇ２:２０１３ [３]和 EN １０２２２Ｇ２: ２０００ [４]中的對應牌號為 X１０CrMoVNb９Ｇ１,該材料 是亞臨界和超臨界機組高溫蒸汽管道及其組成件、 聯箱部件等廣泛應用的馬氏體耐熱鋼.