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GB/T 713.2-2023~.7-2023 | 承压设备用钢板和钢带 第6部分：调质高强度钢（系列标准） | 2023年发布 | 产品质量检验-冶金 | 数据来源：国家标准全文公开系统 | 更新日期：2026年7月15日
核心摘要：GB/T 713.2-2023~.7-2023系列标准规定了承压设备用钢板和钢带的分类、尺寸、技术要求、试验方法和检验规则，是承压设备制造领域的核心材料标准。其中第6部分聚焦调质高强度钢，规定了Q420R、Q460R、Q500R、Q550R四个牌号的化学成分、力学性能和工艺性能要求。本标准替代了GB/T 713-2014中对应牌号，大幅提升了屈服强度和冲击韧性指标，对承压设备轻量化设计和安全裕度提升具有决定性影响。
1.1 标准定位与核心作用
GB/T 713.2-2023~.7-2023《承压设备用钢板和钢带》是一项系列标准，分为7个部分，覆盖了从普通强度到调质高强度、从碳素钢到不锈钢的承压设备用钢板和钢带。其中，第6部分专门针对调质高强度钢，规定了Q420R、Q460R、Q500R、Q550R四个牌号的化学成分、力学性能、工艺性能、表面质量、内部缺陷等要求。该标准是锅炉、压力容器、压力管道等承压设备设计选材、制造检验和验收的核心技术依据，直接决定了承压设备的安全性和经济性。
本标准适用于厚度为6mm~120mm的调质高强度钢板，不适用于厚度小于6mm或大于120mm的钢板，也不适用于钢带产品。
1.2 法律地位与监管框架
GB/T 713.2-2023~.7-2023系列标准被以下法规和规范引用，具有强制性的法律效力：
1. Rm（抗拉强度）
定义：材料在拉伸试验中承受的最大拉应力，单位为兆帕（MPa）。
在该标准中的作用：Rm是判定钢板强度的核心指标。对于Q420R，Rm要求为540~690 MPa；Q460R为590~730 MPa；Q500R为640~790 MPa；Q550R为690~840 MPa。Rm值决定了承压设备的承载能力和安全系数。
为什么重要：如果Rm低于标准下限，钢板在服役中可能发生塑性失稳甚至断裂；如果Rm高于上限，则可能引起焊接热影响区脆化。
2. ReL（下屈服强度）
定义：材料在拉伸试验中首次出现力下降（屈服现象）时的最低应力，单位为MPa。
在该标准中的作用：ReL是设计许用应力计算的基础。对于Q420R，ReL要求≥420 MPa；Q460R≥460 MPa；Q500R≥500 MPa；Q550R≥550 MPa。ReL越高，承压设备壁厚可越薄，实现轻量化。
为什么重要：若ReL不达标，设备在低于设计压力的工况下可能发生塑性变形，导致密封失效或壁厚减薄。
3. A（断后伸长率）
定义：拉伸试样断裂后标距部分的残余伸长与原始标距的百分比，无量纲。
在该标准中的作用：A反映材料的塑性变形能力。对于所有四个牌号，A要求≥17%。A值过低意味着材料脆性倾向大，在制造或服役中易发生脆性断裂。
为什么重要：承压设备在制造中需要进行冷弯、卷板、冲压等成形工序，A值不足会导致成形开裂。
4. KV₂（-20℃冲击吸收能量）
定义：在-20℃温度下，采用V型缺口试样进行夏比摆锤冲击试验测得的吸收能量，单位为焦耳（J）。
在该标准中的作用：KV₂是评价钢板低温韧性的关键指标。所有牌号要求KV₂≥47 J（三个试样平均值）。该指标确保钢板在低温环境下仍具有足够的抗脆断能力。
为什么重要：承压设备常处于低温工况，KV₂不达标可能导致突发性脆性断裂，引发灾难性事故。
5. Pcm（焊接裂纹敏感性指数）
定义：基于化学成分计算的参数，用于评估钢材焊接时产生冷裂纹的倾向，无量纲。
在该标准中的作用：标准规定了Pcm的上限值（如Q420R≤0.24%，Q460R≤0.26%等）。Pcm值越高，焊接时产生冷裂纹的风险越大，需要更严格的预热和焊后热处理工艺。
为什么重要：Pcm超标意味着焊接工艺需要专门评审和验证，否则可能导致焊缝热影响区开裂，造成设备泄漏。
6. CEV（碳当量）
定义：基于碳、锰、铬、钼、钒、镍、铜等元素含量计算的参数，用于评估钢材的焊接性，无量纲。
在该标准中的作用：标准规定了CEV的上限值（如Q420R≤0.46%，Q460R≤0.48%等）。CEV值越高，焊接热影响区淬硬倾向越强，越易产生冷裂纹。
为什么重要：CEV超标通常需要提高预热温度、控制层间温度和采用低氢焊接材料，否则焊接质量无法保证。
7. 调质（Quenching + Tempering）
定义：将钢材加热至奥氏体化温度后快速冷却（淬火），再加热至Ac1以下温度回火的热处理工艺。
在该标准中的作用：调质是获得高强度与良好韧性组合的关键工艺。标准中所有牌号均要求以调质状态交货。淬火获得马氏体或贝氏体组织，回火消除内应力并改善韧性。
为什么重要：未调质处理的钢板无法达到标准要求的Rm、ReL和KV₂指标，直接使用将导致承压设备安全裕度不足。
| 牌号 | 厚度范围（mm） | ReL（MPa） | Rm（MPa） | A（%） | KV₂（-20℃）（J） | CEV（%） |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Q420R | 6~120 | ≥420 | 540~690 | ≥17 | ≥47 | ≤0.46 |
| Q460R | 6~120 | ≥460 | 590~730 | ≥17 | ≥47 | ≤0.48 |
| Q500R | 6~120 | ≥500 | 640~790 | ≥17 | ≥47 | ≤0.50 |
| Q550R | 6~120 | ≥550 | 690~840 | ≥17 | ≥47 | ≤0.52 |
注：Pcm要求为：Q420R≤0.24%，Q460R≤0.26%，Q500R≤0.28%，Q550R≤0.30%。
4.1 标准结构导航
GB/T 713.2-2023~.7-2023系列标准为全新结构，替代了GB/T 713-2014。具体章节与附录规定如下：
4.2 与旧版GB/T 713-2014的关键变化
| 变化参数 | 旧版（GB/T 713-2014） | 新版（GB/T 713.6-2023） | 变化方向与影响 |
|---|---|---|---|
| 牌号体系 | Q420R、Q460R、Q500R、Q550R | Q420R、Q460R、Q500R、Q550R（牌号不变） | 无变化 |
| ReL（Q420R） | ≥410 MPa | ≥420 MPa | 提高2.4%，提升承载能力 |
| ReL（Q460R） | ≥450 MPa | ≥460 MPa | 提高2.2%，提升承载能力 |
| ReL（Q500R） | ≥490 MPa | ≥500 MPa | 提高2.0%，提升承载能力 |
| ReL（Q550R） | ≥540 MPa | ≥550 MPa | 提高1.9%，提升承载能力 |
| KV₂（-20℃） | ≥41 J | ≥47 J | 提高14.6%，显著改善低温韧性 |
| CEV上限（Q420R） | ≤0.48% | ≤0.46% | 降低4.2%，改善焊接性 |
| CEV上限（Q460R） | ≤0.50% | ≤0.48% | 降低4.0%，改善焊接性 |
| CEV上限（Q500R） | ≤0.52% | ≤0.50% | 降低3.8%，改善焊接性 |
| CEV上限（Q550R） | ≤0.54% | ≤0.52% | 降低3.7%，改善焊接性 |
| 冲击试验温度 | 可选-20℃或-40℃ | 统一为-20℃ | 简化检验要求，但要求更高韧性 |
| Pcm要求 | 未规定 | 新增Pcm上限 | 新增控制指标，强化焊接性管控 |
5.1 第一代：GB/T 713-1986
1986年首次发布，名称为《锅炉用碳素钢和低合金钢钢板》。仅包含碳素钢和低合金钢，强度等级较低，未涉及调质高强度钢。该标准为承压设备用材提供了基础规范。
5.2 第二代：GB/T 713-1997
1997年修订，更名为《锅炉和压力容器用钢板》。首次引入Q420R等低合金高强度钢牌号，但调质工艺尚未列入标准，强度等级仍较低。焊接性要求开始被关注。
5.3 第三代：GB/T 713-2008
2008年修订，增加了Q460R、Q500R、Q550R三个调质高强度钢牌号，并首次规定了调质状态交货要求。冲击韧性指标提高，但CEV和Pcm尚未明确上限。
5.4 第四代：GB/T 713-2014
2014年修订，全面更新了化学成分、力学性能和工艺性能要求。调质高强度钢的屈服强度下限提高，冲击韧性要求从≥34 J提升至≥41 J。CEV上限首次被规定。
5.5 第五代：GB/T 713.2-2023~.7-2023
2023年发布，采用分部分结构，将通用要求与各类材料分开。调质高强度钢屈服强度再提升，冲击韧性提高至≥47 J，CEV上限进一步降低，新增Pcm控制指标。标志着承压设备用钢向更高强度、更好韧性、更优焊接性的方向发展。
6.1 拉伸试验
试验原理：对标准试样施加轴向拉伸力，测量材料在断裂前的应力-应变行为，获得ReL、Rm、A等参数。
装置：万能材料试验机，精度不低于1级，配备引伸计以测量应变。
试样：采用GB/T 228.1规定的比例试样或定标距试样。厚度≤25mm时取全厚度板状试样；厚度>25mm时加工成圆棒试样。
步骤：在室温（10℃~35℃）下进行，加载速率控制为6~60 MPa/s（弹性段）或0.00025~0.0025/s（塑性段）。
输出参数：ReL、Rm、A。
工程意义：ReL是设计许用应力的计算基础，Rm决定设备的安全系数，A影响成形工艺。
6.2 冲击试验
试验原理：采用摆锤冲击试验机，在规定温度下对V型缺口试样施加一次冲击，测量试样断裂所吸收的能量。
装置：夏比摆锤冲击试验机，摆锤刀刃半径2mm，冲击速度5~5.5 m/s。
试样：标准10mm×10mm×55mm试样，V型缺口深度2mm，根部半径0.25mm。
步骤：试样在-20℃±2℃的冷却介质中保温至少5分钟后，在3秒内完成冲击。
输出参数：KV₂（单个值和三个试样平均值）。
工程意义：KV₂是评价钢板低温韧性的关键，直接影响设备在低温或冲击载荷下的安全性。
6.3 弯曲试验
试验原理：对试样施加弯曲力使其弯曲至规定角度，检查受拉面有无裂纹。
装置：万能材料试验机或专用弯曲试验机，配备规定直径的弯心。
试样：宽度为35mm的板状试样，长度满足弯曲要求。
步骤：厚度≤25mm时，弯心直径d=3a（a为试样厚度），弯曲角度180°；厚度>25mm时，d=3a，弯曲角度180°。
输出参数：试样受拉面有无裂纹。
工程意义：弯曲试验模拟钢板在制造中的冷弯成形能力，确保不发生脆性开裂。
6.4 无损检测
试验原理：采用超声波探伤方法，检测钢板内部缺陷（分层、夹杂、裂纹等）。
装置：超声波探伤仪，频率2~5 MHz，探头直径10~20mm。
试样：整张钢板。
步骤：按NB/T 47013.3-2015规定，采用纵波直探头进行100%扫查，灵敏度为φ5mm平底孔。
输出参数：缺陷当量、位置、面积。
工程意义：内部缺陷是承压设备泄漏和断裂的根源，无损检测是出厂检验和入厂复验的强制项目。
| 要求项 | 具体规定 |
|---|---|
| 试样类型 | 拉伸：板状（厚度≤25mm）或圆棒（厚度>25mm）；冲击：10mm×10mm×55mm V型缺口试样；弯曲：宽度35mm板状试样 |
| 试样尺寸 | 拉伸：标距L₀=50mm或5.65√S₀（S₀为原始横截面积）；冲击：标准尺寸；弯曲：长度≥180mm |
| 取样数量 | 拉伸：每批1个；冲击：每批3个（取平均值）；弯曲：每批1个；无损检测：整张钢板100% |
| 取样位置 | 钢板宽度1/4处，距边缘≥100mm；冲击试样缺口轴线垂直于轧制方向 |
| 状态调节 | 钢板以调质状态交货，取样后不进行任何热处理；冲击试样在-20℃±2℃保温≥5分钟 |
| 试样制备 | 拉伸和弯曲试样保留轧制面，冲击试样缺口采用铣削或磨削加工，根部粗糙度Ra≤0.8μm |
| 复验规则 | 任一试验结果不合格，允许取双倍试样复验；复验仍不合格，判定该批不合格 |
8.1 监督抽检
市场监督管理部门对钢板生产企业和流通市场的调质高强度钢板进行监督抽检。检验项目包括化学成分（C、Si、Mn、P、S、Cr、Mo、V、Ni、Cu、Nb、Ti、B等）、力学性能（ReL、Rm、A、KV₂）、工艺性能（弯曲）和无损检测。抽检依据为GB/T 713.6-2023，判定规则为全部项目合格则合格，任一项目不合格则判定该批不合格。抽检结果将影响企业生产许可和产品质量信誉。
8.2 消防验收与出厂检验
承压设备制造厂在采购调质高强度钢板时，需进行入厂复验。复验项目与出厂检验相同，包括化学成分、力学性能、工艺性能和无损检测。制造厂需确认钢板的质量证明书，并与复验结果一致。出厂检验由钢板生产厂完成，每批钢板均需提交质量证明书，证明书应包含批号、牌号、规格、化学成分、力学性能、工艺性能和无损检测结果。
8.3 CMA扩项
检验检测机构在申请CMA扩项时，需建立GB/T 713.6-2023的全项检测能力。扩项要求包括：具备万能材料试验机、夏比摆锤冲击试验机、超声波探伤仪等设备；建立符合标准要求的作业指导书；完成人员培训和能力验证；参加能力验证或测量审核。扩项评审时，评审组将现场见证拉伸、冲击、弯曲和超声波探伤试验。
8.4 企业研发
钢板生产企业在研发更高强度或更好韧性的调质高强度钢时，需以GB/T 713.6-2023为基准。研发方向包括：降低CEV和Pcm以改善焊接性；提高KV₂值以增强低温韧性；优化调质工艺以获得更细的晶粒组织；开发厚度超过120mm的超厚板。研发成果需通过标准规定的全部试验验证，并提交至全国钢标准化技术委员会进行标准修订。
Q1：调质高强度钢板在焊接时，为什么需要严格限制CEV和Pcm值？
A1：CEV和Pcm是评价钢材焊接性的重要参数。CEV过高会导致焊接热影响区淬硬，产生马氏体组织，增加冷裂纹风险。Pcm过高则表明钢材对焊接冷裂纹更敏感。根据GB/T 713.6-2023第5.3节规定，Q420R的CEV≤0.46%、Pcm≤0.24%。如果CEV或Pcm超标，必须提高预热温度、控制层间温度、采用低氢焊接材料并进行焊后热处理，否则焊接接头可能发生开裂，导致设备泄漏或断裂。
Q2：Q420R和Q460R钢板在制造过程中，如何判断是否需要预热？
A2：预热温度的确定需综合考虑钢板厚度、CEV值、焊接方法、环境温度和氢含量。根据GB/T 713.6-2023附录A（资料性）提供的参考，当钢板厚度≥20mm或CEV≥0.42%时，建议预热。例如，厚度30mm的Q420R钢板（CEV=0.44%），预热温度应≥100℃。实际预热温度需通过焊接工艺评定确定，并记录在焊接工艺规程中。如果环境温度低于0℃或湿度超过80%，还需额外提高预热温度10~20℃。
Q3：调质高强度钢板在出厂检验时，冲击试验温度为什么统一为-20℃？
A3：GB/T 713.6-2023第6.4.2节规定冲击试验温度为-20℃。相比旧版GB/T 713-2014允许选择-20℃或-40℃，新标准统一为-20℃是为了简化检验要求，同时确保钢板在绝大多数承压设备使用工况下具备足够的低温韧性。对于需要更低温度（如-40℃）的工况，应选用GB/T 713.5-2023规定的低温钢（如09MnNiDR）。如果设计温度低于-20℃，设计方应明确要求钢板进行-40℃冲击试验，并作为附加要求写入采购合同。
Q4：如果调质高强度钢板的断后伸长率A实测值为16.5%，低于标准要求的≥17%，是否可以通过复验？
A4：不可以直接判定合格。根据GB/T 713.6-2023第8.3节规定，当A值不合格时，允许取双倍试样进行复验。如果复验的两个试样A值均≥17%，则可判定该批合格；如果仍有一个试样不合格，则判定该批不合格。需要注意的是，复验试样必须从同一批钢板中重新取样，且取样位置应与原试样相同。复验不合格的批次可进行重新热处理（如回火）后再次提交检验，但需在质量证明书中注明。
Q5：承压设备制造厂在采购调质高强度钢板时，需要关注哪些质量证明文件？
A5：根据GB/T 713.6-2023第9章规定，钢板生产厂应提供质量证明书，至少包含以下内容：供方名称、牌号、批号、规格、重量、化学成分（含C、Si、Mn、P、S、Cr、Mo、V、Ni、Cu、Nb、Ti、B等）、力学性能（ReL、Rm、A、KV₂）、工艺性能（弯曲试验结果）、无损检测结果（缺陷当量和面积）、热处理状态（调质工艺参数）、CEV和Pcm计算值。制造厂应核对质量证明书与入厂复验结果的一致性，并保存至少15年备查。
Q6：调质高强度钢板在贮存和运输过程中，有哪些特殊要求？
A6：根据GB/T 713.6-2023第10章规定，钢板应存放在干燥、通风的仓库内，避免与酸、碱、盐等腐蚀性物质接触。钢板应平放，底部垫高≥100mm，防止积水。运输时应用防水布覆盖，防止雨淋和雪浸。如果钢板表面出现锈蚀，应进行表面处理（如喷砂）并重新涂防锈漆。锈蚀深度超过0.5mm的钢板，应进行厚度测量，确认是否满足设计厚度要求。
Q7：调质高强度钢板在制造过程中，冷弯成形后表面出现微裂纹，是否一定不合格？
A7：不一定。根据GB/T 713.6-2023第6.6节规定，弯曲试验后试样受拉面不应有裂纹。但制造过程中的冷弯成形与标准弯曲试验不同：标准弯曲试验的弯心直径d=3a，弯曲角度180°；而实际成形可能采用更小的弯心直径或更大的弯曲角度。如果微裂纹出现在非关键区域且深度≤0.5mm，可进行打磨消除。如果裂纹深度超过1mm或出现在焊缝热影响区，应进行补焊或判废。建议制造厂在冷弯前进行工艺试验，确认成形参数。
结论1：GB/T 713.6-2023规定了Q420R、Q460R、Q500R、Q550R四个调质高强度钢牌号的化学成分和力学性能要求。
结论2：所有牌号的屈服强度下限相比旧版GB/T 713-2014提高了1.9%~2.4%，提升了承压设备的承载能力。
结论3：所有牌号的-20℃冲击吸收能量要求从≥41 J提高至≥47 J，低温韧性显著改善。
结论4：CEV上限值相比旧版降低了3.7%~4.2%，焊接性得到优化，降低了焊接冷裂纹风险。
结论5：标准新增了Pcm控制指标，强化了对焊接裂纹敏感性的管控。
结论6：冲击试验温度统一为-20℃，简化了检验要求，但要求更高的韧性水平。
结论7：钢板必须以调质状态交货，未调质的钢板无法达到标准要求的ReL和KV₂指标。
结论8：拉伸试验、冲击试验、弯曲试验和无损检测是出厂检验和入厂复验的强制项目。
结论9：CEV或Pcm超标时，必须提高预热温度并采用低氢焊接材料，否则焊接接头可能开裂。
结论10：本标准适用于厚度6mm~120mm的调质高强度钢板，不适用于钢带产品。
11.1 权威信源链接
11.2 相关标准编号
本文基于国家能力项目库2026年7月版数据和GB/T 713.6-2023标准正式文本编写。具体检测参数及限值仅供参考，检验判定请以国家标准正式文本和CMA资质检测机构出具的检测报告为准。
发布时间：2026年7月15日 | 数据版本：能力项目库2026-07-01 | 下次更新建议：标准修订发布时
