超超临界机组在火力发电中由于高效、节能和环保的特性，成为各国火力发电主要发展的方向。但是，超超临界机组较高的机组参数对关键部件的高温性能提出了更高的要求。P92作为主蒸汽管道的主要用钢，具有优良的高温综合性能，国内也加快了P92钢的国产化进程，但是在电厂进行初期安装或定期检修的过程中发现了P92管道存在硬度异常情况，主要是母材部分硬度偏低而焊缝部分硬度偏高。针对上述问题，本文从硬度测量、热处理工艺、性能测试以及组织分析入手，讨论了出现硬度异常的原因。经研究发现，现场使用便携式里氏硬度计进行布氏硬度测量存在偏差。本文通过硬度对比试验找到了P92材料里氏硬度值和实测布氏硬度值之间的关系曲线，依此可以准确判断P92管道的布氏硬度值。其次，本论文还对不同热处理工艺下得到的异常硬度的母材和焊缝试样进行了常温力学性能测试、高温力学性能。研究表明：P92母材在低硬度下的强度虽然高于标准下限，但是高温强度明显低于母材，所以不能仅凭常温力学性能就判断P92的安全性能；硬度偏高的焊缝常温和高温拉伸强度同样低于未经过热处理的母材的强度。最后，对出现异常硬度的P92材料进行了微观组织分析。研究发现：母材和焊缝的析出相M23C6和MX的析出规律基本相同，M23C6对回火温度比较敏感，随着回火温度的升高有长大的趋势，而MX尺寸基本不变。母材出现硬度偏低是由于在Ac1相变点附近高温热处理下，马氏体发生再结晶，位错密度大幅降低，M23C6尺寸增大以及块状铁素体出现；焊缝出现硬度偏高是由于回火温度过低以及保温时间过短导致马氏体回复程度较低，组织内部的合金元素来不及析出，析出相的数量很少，对位错的阻碍作用减弱，导致强度较低。