一、前言

20Cr／Mo／VNbTiB 高溫螺栓鋼是制造大功率、高參數汽輪發電機組的理想材料。該鋼在570℃以下長期運行組織穩定，不但有高的持久強度而且有高的持久塑性。在我廠5 號電機側6 號螺栓運行14 萬小時后解剖試驗中未發現晶內和晶界有明顯的碳化物聚集。該鋼缺口敏感性幾乎為零。但是該鋼的熱處理質量十分難于控制，至使裝在諫壁電廠、姚孟電廠、望亭電廠的三十萬千瓦國產機組都出現過斷螺栓事故。研究發現，斷螺栓的現象是由于材料硬度過高，沖擊韌性低造成的。因此成品螺栓的硬度監測就成了杜絕惡性事故的關鍵手段。多年前我們就意識到了這個問題，那時一直把隨爐處理的試樣在臺式洛氏硬度試驗機上測試，并硬性地把所測結果估算到成品螺栓上，明知道這個做法欠妥；但是沒有任何其他測試手段也只能如此而已。

1989 年春天，我們收到廠生產技術科轉來的時代里氏硬度計說明書。精美的圖片上竟然是我廠金屬室技術員唐品華在測試汽輪機部件的硬度，使用的儀器正是時代里氏硬度計。我急切的讀，心情舒暢，如坐春風。車間主任、廠總工程師接到說明書及購置儀器計劃單時更是眉開眼笑，立即拍板—買！

二、儀器性能及測試數據

在摸索儀器使用性能的過程中我們總結出：凡是布氏硬度符合電力部標準241～285 HB 的元鋼，力學性能的各項指標都合乎驗收標準；凡是硬度值高于電力部標準的元鋼、力學性能都不合格，尤其是沖擊值很低。

三、討論

時代里氏硬度計攜帶方便，測試準確，但對被測面的粗糙度要求高、螺栓坯料須車光端面，

用砂紙打光至Ra 為0.8 再進行測試。20Cr／Mo／VNbTiB 鋼的布氏硬度只要稍高于或等于電力部標準的下限（即241HB），力學性能完全可以達到驗收標準。20Cr／Mo／VNbTiB 鋼的布氏硬度如果等于電力部標準的上限（即285HB），則有可能導致性能不合格。如果材料布氏硬度高于電力部標準上限，則材料性能肯定不合格。

我們在制定工藝時，回火溫度寧低勿高，萬一材料硬度高可以進行二次回火補救，但是如果

回火溫度過高材料硬度低了則只能重新淬火。實際工作中，我們把調質后硬度高的重新回爐進行一次溫度高于原始回火溫度10℃、保溫4 小時的回火，即可使材料性能合格。

總之，我們是在摸索階段才做出了以上的判斷。目前，我們用“時代”里氏硬度計控制調質

后材料的性能，效果甚佳。

四、結論

1、同一熱處理狀態下的20Cr／Mn／VNbTiB 鋼的里氏硬度與其他力學性能（屈服強度，拉力強度，相對伸長率、相對面縮率、沖擊值）有嚴格的對應關系，只要控制好該鋼調質后的布氏硬度，即可保證該鋼其它力學性能在合格范圍之內；

2、經核對，時代里氏硬度計測出的洛氏硬度值與臺式洛氏硬度計測出的結果吻合。

3、唯有便攜式時代里氏硬度計才能完成大型工件或構件的硬度測試工作；4、用時代里氏硬度計驗收成品高溫螺栓的硬度、對汽輪發電機組的**運行有實際意義。