HR3C是(ASMESA213中的对应牌号为TP310HNbN)在TP310的基础上添加了Nb和N，利用弥散析出的细小金属间化合物NbCrN和Nb的碳化物、氮化物及M23C6来实现强化的一种新型奥氏体耐热钢。鉴于该材料具有优良的高温性能，耐蒸汽氧化和抗高温腐蚀性能明显优于18-8系列耐热钢，目前已广泛应用于我国超超临界机组锅炉烟温较高区域的过热器、再热器管。
冲击韧度是防止高温构件开始运行时产生脆性破坏的重要力学性能指标，而HR3C钢的长期工作温度一般都高于600℃，所以研究HR3C钢高温运行后的冲击韧度变化趋势对深入了解该材料的特性及其在我国高参数锅炉中的正确选择使用都具有重要的指导意义。国外曾指出HR3C钢高温时效过程中会出现冲击韧度下降，但关于该钢的时效脆化规律及时效稳定后的冲击韧度，目前的研究结果尚不一致。
通过高温时效试验研究了HR3C钢650℃时效过程中的冲击韧度变化。
本实验用HR3C锅炉管材料为国内某电厂1000MW机组锅炉备品，规格为Φ50.8mm×10.1mm，由日本住友金属公司生产，其化学成分(质量分数，%)为：0.06C，0.26Si，1.23Mn，0.002S，0.006P，24.93Cr，20.29Ni，0.28N，0.39Nb;常规力学性能分别为：Rp0.2=372.5MPa，Rm=707.5MPa，A=45.25%，AKV=351.7J/cm2，硬度174HBW2.5/187.5。
时效试验在实验室箱式电阻炉中进行，控温精度±1℃，时效温度650℃，时效时间100～6000h。时效至预定时间后取样，按GB/T229-2007进行冲击性能测试，冲击试样采用10mm×7.5mm×55mm非标准试样，V型缺口，缺口深度2mm，试验温度20℃。
HR3C钢650℃时效过程中具有比较明显的时效脆化倾向，时效500h后冲击韧度由时效前的351.7J/cm2下降到40J/cm2以下，随时效时间逐渐延长至6000h，该钢的冲击韧度都保持在20～25J/cm2。HR3C钢时效后的断裂形式为以沿晶断裂方式为主的脆性断裂。
时效初期(约1000h)引起HR3C钢冲击韧度下降的主要原因是沿晶界析出了较粗大的、网状分布的析出相，网状析出相主要由M23C6和少量σ相组成;时效后期(至6000h)，晶界处M23C6开始聚集、球化长大，晶界附近弥散分布的菱形σ相的析出量增加，使该材料650℃时效6000h后冲击韧度都保持在较低的水平。
