压力容器哪些情况需要硬度检测

硬度表示材料抵抗局部塑性变形、压痕或划痕的能力，是材料的一个综合性能指标，表征着材料的弹性、塑性、形变强化、强度和韧性等。



硬度与抗拉强度存在着对应关系，有经验公式可以换算。



在常用的标准中有HG/T 20581及NB/T 47008提到了硬度检测。HG/T 20581 7.8要求，有抗应力腐蚀要求的碳钢和低合金钢应进行硬度检测。而在NB/T 47008中，I级碳钢锻件检验项目只有硬度HBW，但II级及以上锻件并不进行硬度检测，而是需要拉伸和冲击检测，III、IV级还需超声检测。



在实践中，有几种情况，设计文件通常都会要求进行硬度检测，主要包括：



一、有抗应力腐蚀要求的碳钢和低合金钢材料、焊缝都应进行硬度检测。除了前面提到的HG/T 20581的7.8.2，还有一部专门关于“控制钢制管道和设备焊缝硬度防止硫化物应力开裂”的技术规范——GB/T 27866。



应力腐蚀开裂纹，实质上一种裂纹的萌生、扩展、失效。而笼统地说，不管是从韧性还是金相组织看，在硬度高的材料中裂纹都是容易扩展的。所以可以通过控制材料、焊缝的硬度，来保证材料的抗应力腐蚀能力。



二、Cr-Mo钢等焊接冷裂纹倾向是比较明显的，而通过测定热影响区最高硬度的是评定这种冷裂纹敏感性的简便方法。所以，对于Cr、Mo含量较高的珠光体耐热钢等，通常都会在其焊接工艺评定中附加要求进行热影响区的硬度检测。



三、焊后热处理规程GB/T 30583中没有提到焊后热处理的检验问题，但实践中，通常会要求进行硬度和光谱检测。焊缝是热处理的重点，硬度及光谱检测（检测其组分及含量）也主要是针对焊缝。



一般，碳钢焊缝的硬度需控制在HB 200以下，15CrMoR需在HB225以下。



热处理的目的在于消除焊接残余应力、软化热影响区、增加焊缝金属的延展性、提高断裂韧性和抗腐蚀性能等，所以控制其硬度的原因也是比较直观的。



四、固容规TSG 21-2016在其“第8章 定期检验”中规定，对于有材质劣化倾向、有焊缝硬度要求的容器，在压力容器的定期检验中应进行硬度检测。



压力容器使用过程中，由于压力、温度、介质等工况条件的影响，会出现脱碳现象。



脱碳会造成硬度下降。在用检验中，当怀疑有脱碳时，应对可疑部位进行硬度测定。压力容器在高温下长期使用后，有可能引起渗碳、渗氢、硫化、钒化及石墨化等现象，使材料的硬度改变。



在用压力容器检验时，应选择适当部位进行硬度测定。在应力腐蚀环境中使用的压力容器，在制造或在用检验中应进行硬度检测，以判定应力腐蚀倾向。

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