压力容器用铁素体钢在一定温度范围内存在韧脆转变的现象,成为压力容器,尤其是核反应堆压力容器结构完整性和安全性的潜在威胁。在这一温度区间,材料的断裂韧性表现出强烈的温度相关性以及高度分散性,使得其表述和数值确定相当困难。如何科学评价和预测材料断裂韧性的这一现象和规律,一直是学术界和工程界研究的热点和难点。本文基于主曲线法和Beremin解理断裂局部法,以国产核反应堆压力容器用钢A508-III以及我国常用压力容器用钢16MnR为研究对象,研究了压力容器用钢在韧脆转变区的断裂韧性预测方法。主要研究工作和成果如下：(1)开展了ASTM E1921标准对国产典型压力容器钢16MnR和A508-III的适用性研究。按照ASTM E1921标准测得16MnR钢的参考温度T0为-63℃, A508-Ⅲ钢的T0为-61℃。实践证明ASTM E1921标准适用于这两种国产压力容器用钢。(2)基于国产A508-III钢和16MnR钢,开展了小试样测试T0的试验研究。研究发现,即使严格按照E1921标准的程序,采用小试样进行T0测试,仍然可能得到错误的结果：与大尺寸试样的测试结果相比,T0测试值被过低估计了30-40多摄氏度。为了防止出现错误的T0测试结果,本文建议了4种审核小试样所测得的T0值有效性的辅助判断方法：(ⅰ)采用更大的Mlmit值；(ⅱ)检查断裂韧性数据的三参数Weibull分布斜率：(ⅲ)以Jp/Jc饥或CMODp/CMOD为指标评价KJc有效性；(ⅳ)用T0～TCVN经验关系判断T0值的有效性。(3)采用从实际试验数据中随机抽样和从主曲线分布带中用Monte Carlo模拟随机抽样的方法,进行了Beremin模型参量的标定研究。研究表明,利用有限数量的试样通过Minami标定法无法确定Beremin模型参量m和σu。发现m与σu的变化存在规律,组成了一条该试样特有的m～σu曲线。(4)提出了一个通过高低拘束不同试样m～σu曲线的交点确定Beremin模型参量的新标定方法。与已有的基于韧性换算模型(Toughness scaling model,TSM)的标定方法相比,该标定法计算量很小,不改变标定精度,可以直观地显示标定的收敛过程。(5)利用主曲线描述的断裂韧性与温度的关系,在韧脆转变区不同温度下,采用Monte Carlo模拟抽样的方法标定了16MnR钢的Beremin模型参量,以此推测了该材料的Beremin参量随温度变化的规律,从而克服了有限试样数及Minami标定法导致的标定不确定性对分析参量与温度的关系所造成的影响。标定的结果表明,在所研究的温度范围内,m在下转变温度区随温度升高而减小,在下-中转变温度区保持与温度无关：σu随温度升高而增大。(6)通过本文提出的m～σu曲线交点标定法和Ruggieri等人提出的基于TSM的标定法(RGD标定法)分别标定了16MnR钢和A508-Ⅲ钢的Beremin参量,采用Beremin韧性换算模型,将这两种钢的小试样断裂韧性值换算成高拘束大试样的结果,估算了用1T-SE(B)试样测试T0的预期值,解决了小试样T0测试值因拘束度不足而明显偏低的问题。