一、前言
20Cr／Mo／VNbTiB 高溫螺栓鋼是制造大功率、高參數(shù)汽輪發(fā)電機(jī)組的理想材料。該鋼在570℃以下長(zhǎng)期運(yùn)行組織穩(wěn)定，不但有高的持久強(qiáng)度而且有高的持久塑性。在我廠5 號(hào)電機(jī)側(cè)6 號(hào)螺栓運(yùn)行14 萬(wàn)小時(shí)后解剖試驗(yàn)中未發(fā)現(xiàn)晶內(nèi)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(zhì)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(wàn)千瓦國(guó)產(chǎn)機(jī)組都出現(xiàn)過(guò)斷螺栓事故。研究發(fā)現(xiàn)，斷螺栓的現(xiàn)象是由于材料硬度過(guò)高，沖擊韌性低造成的。因此成品螺栓的硬度監(jiān)測(cè)就成了杜絕惡性事故的關(guān)鍵手段。多年前我們就意識(shí)到了這個(gè)問(wèn)題，那時(shí)一直把隨爐處理的試樣在臺(tái)式洛氏硬度試驗(yàn)機(jī)上測(cè)試，并硬性地把所測(cè)結(jié)果估算到成品螺栓上，明知道這個(gè)做法欠妥；但是沒(méi)有任何其他測(cè)試手段也只能如此而已。
1989 年春天，我們收到廠生產(chǎn)技術(shù)科轉(zhuǎn)來(lái)的時(shí)代里氏硬度計(jì)說(shuō)明書。精美的圖片上竟然是我廠金屬室技術(shù)員唐品華在測(cè)試汽輪機(jī)部件的硬度，使用的儀器正是時(shí)代里氏硬度計(jì)。我急切的讀，心情舒暢，如坐春風(fēng)。車間主任、廠總工程師接到說(shuō)明書及購(gòu)置儀器計(jì)劃單時(shí)更是眉開(kāi)眼笑，立即拍板—買！
二、儀器性能及測(cè)試數(shù)據(jù)
在摸索儀器使用性能的過(guò)程中我們總結(jié)出：凡是布氏硬度符合電力部標(biāo)準(zhǔn)241～285 HB 的元鋼，力學(xué)性能的各項(xiàng)指標(biāo)都合乎驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)；凡是硬度值高于電力部標(biāo)準(zhǔn)的元鋼、力學(xué)性能都不合格，尤其是沖擊值很低。
三、討論
時(shí)代里氏硬度計(jì)攜帶方便，測(cè)試準(zhǔn)確，但對(duì)被測(cè)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(jìn)行測(cè)試。20Cr／Mo／VNbTiB 鋼的布氏硬度只要稍高于或等于電力部標(biāo)準(zhǔn)的下限（即241HB），力學(xué)性能完全可以達(dá)到驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。20Cr／Mo／VNbTiB 鋼的布氏硬度如果等于電力部標(biāo)準(zhǔn)的上限（即285HB），則有可能導(dǎo)致性能不合格。如果材料布氏硬度高于電力部標(biāo)準(zhǔn)上限，則材料性能肯定不合格。
我們?cè)谥贫üに嚂r(shí)，回火溫度寧低勿高，萬(wàn)一材料硬度高可以進(jìn)行二次回火補(bǔ)救，但是如果
回火溫度過(guò)高材料硬度低了則只能重新淬火。實(shí)際工作中，我們把調(diào)質(zhì)后硬度高的重新回爐進(jìn)行一次溫度高于原始回火溫度10℃、保溫4 小時(shí)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(shí)代”里氏硬度計(jì)控制調(diào)質(zhì)
后材料的性能，效果甚佳。
四、結(jié)論
1、同一熱處理狀態(tài)下的20Cr／Mn／VNbTiB 鋼的里氏硬度與其他力學(xué)性能（屈服強(qiáng)度，拉力強(qiáng)度，相對(duì)伸長(zhǎng)率、相對(duì)面縮率、沖擊值）有嚴(yán)格的對(duì)應(yīng)關(guān)系，只要控制好該鋼調(diào)質(zhì)后的布氏硬度，即可保證該鋼其它力學(xué)性能在合格范圍之內(nèi)；
2、經(jīng)核對(duì)，時(shí)代里氏硬度計(jì)測(cè)出的洛氏硬度值與臺(tái)式洛氏硬度計(jì)測(cè)出的結(jié)果吻合。
3、唯有便攜式時(shí)代里氏硬度計(jì)才能完成大型工件或構(gòu)件的硬度測(cè)試工作；4、用時(shí)代里氏硬度計(jì)驗(yàn)收成品高溫螺栓的硬度、對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)組的**運(yùn)行有實(shí)際意義。
