(高清版)GB∕T 38938-2020 高強(qiáng)度低膨脹合金

ICS77.140.99國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)IGB/T38938—2020本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本標(biāo)準(zhǔn)由中國(guó)鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)提出。本標(biāo)準(zhǔn)由全國(guó)鋼標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC183)歸口。本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：鋼鐵研究總院、中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)有限公司西安飛行自動(dòng)控制研究所、冶金工業(yè)信息標(biāo)準(zhǔn)研究院、中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院、中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所。GB/T38938—2020高強(qiáng)度低膨脹合金1范圍本標(biāo)準(zhǔn)適用于高負(fù)荷高精度承載構(gòu)件用高強(qiáng)度低膨脹合金棒材、扁材和板材(以下簡(jiǎn)稱(chēng)合金材)。2規(guī)范性引用文件下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T223.5鋼鐵酸溶硅和全硅含量的測(cè)定還原型硅鉬酸鹽分光光度法GB/T223.17鋼鐵及合金化學(xué)分析方法二安替比林甲烷光度法測(cè)定鈦量GB/T223.19鋼鐵及合金化學(xué)分析方法新亞銅靈-三氯甲烷萃取光度法測(cè)定銅量GB/T223.20鋼鐵及合金化學(xué)分析方法電位滴定法測(cè)定鈷量GB/T223.25鋼鐵及合金化學(xué)分析方法丁二酮肟重量法測(cè)定鎳量GB/T223.62鋼鐵及合金化學(xué)分析方法乙酸丁酯萃取光度法測(cè)定磷量GB/T223.64鋼鐵及合金錳含量的測(cè)定火焰原子吸收光譜法GB/T223.79鋼鐵多元素含量的測(cè)定X-射線熒光光譜法(常規(guī)法)GB/T223.85鋼鐵及合金硫含量的測(cè)定感應(yīng)爐燃燒后紅外吸收法GB/T223.86鋼鐵及合金總碳含量的測(cè)定感應(yīng)爐燃燒后紅外吸收法GB/T228.1金屬材料拉伸試驗(yàn)第1部分：室溫試驗(yàn)方法GB/T230.1金屬材料洛氏硬度試驗(yàn)第1部分：試驗(yàn)方法GB/T2423.1電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第2部分：試驗(yàn)方法試驗(yàn)A:低溫GB/T2424.5電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)溫度試驗(yàn)箱性能確認(rèn)GB/T2970厚鋼板超聲檢測(cè)方法GB/T2975鋼及鋼產(chǎn)品力學(xué)性能試驗(yàn)取樣位置及試樣制備GB/T4162—2008鍛軋鋼棒超聲檢測(cè)方法GB/T4339金屬材料熱膨脹特征參數(shù)的測(cè)定GB/T10592高低溫試驗(yàn)箱技術(shù)條件GB/T11170不銹鋼多元素含量的測(cè)定火花放電原子發(fā)射光譜法(常規(guī)法)GB/T13298金屬顯微組織檢驗(yàn)方法GB/T15749定量金相測(cè)定方法GB/T16839.1熱電偶第1部分：電動(dòng)勢(shì)規(guī)范和允差GB/T18876.1應(yīng)用自動(dòng)圖像分析測(cè)定鋼和其他金屬中金相組織、夾雜物含量和級(jí)別的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法第1部分：鋼和其他金屬中夾雜物或第二相組織含量的圖像分析與體視學(xué)測(cè)定12GB/T38938—2020GB/T20066鋼和鐵化學(xué)成分測(cè)定用試樣的取樣和制樣方法GB/T20123鋼鐵總碳硫含量的測(cè)定高頻感應(yīng)爐燃燒后紅外吸收法(常規(guī)方法)GB/T20125低合金鋼多元素的測(cè)定電感耦合等離子體發(fā)射光譜法GB/T21834中低合金鋼多元素成分分布的測(cè)定金屬原位統(tǒng)計(jì)分布分析法GB/T22368低合金鋼多元素含量的測(cè)定輝光放電原子發(fā)射光譜法(常規(guī)法)GB/T38939鎳基合金多元素含量的測(cè)定火花放電原子發(fā)射光譜分析法(常規(guī)法)YB/T4377金屬試樣的電解拋光方法YB/T5242精密合金包裝、標(biāo)志和質(zhì)量證明書(shū)的一般規(guī)定3訂貨內(nèi)容按本標(biāo)準(zhǔn)訂購(gòu)的合同或訂單至少應(yīng)包括下列內(nèi)容：a)本標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)；b)產(chǎn)品名稱(chēng)；c)牌號(hào)；d)交貨狀態(tài)；e)尺寸及允許偏差；f)重量或數(shù)量；g)其他特殊要求。合金材的尺寸、外形、重量及允許偏差應(yīng)符合GB/T14985—2007的有關(guān)規(guī)定。5技術(shù)要求5.1牌號(hào)和化學(xué)成分合金材的牌號(hào)和化學(xué)成分(熔煉分析和成品分析)應(yīng)符合表1的規(guī)定。在滿(mǎn)足本標(biāo)準(zhǔn)性能的情況表1牌號(hào)和化學(xué)成分合金牌號(hào)化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù))/%CMnPSNi不大于4J33534.0~5.0~2.30~0.20~余量5.2冶煉方法合金應(yīng)采用真空感應(yīng)熔煉或真空感應(yīng)加電渣重熔冶煉，經(jīng)供需雙方協(xié)商，并在合同中注明，也可采3GB/T38938—2020用其他冶煉方法。5.4.1合金材試樣按表2推薦的熱處理制度處理后，平均線膨脹系數(shù)應(yīng)符合表2的規(guī)定。試樣推薦熱處理制度平均線膨脹系數(shù)α/(10-?/℃)—50℃~50℃20℃~100℃將半成品試樣加熱至950℃±10℃,保溫30min,水冷，再加工為成品試樣，在真空或保護(hù)氣氛下加熱至700℃±10℃,保溫4h,隨爐冷或空冷5.4.2合金材的其他物理性能參見(jiàn)附錄A。合金材試樣按表2推薦的熱處理制度處理后，y→α的相變溫度應(yīng)在-60℃以下。對(duì)于公稱(chēng)直徑、合金材試樣按表2推薦的熱處理制度處理后，力學(xué)性能應(yīng)符合表3的規(guī)定?？估瓘?qiáng)度RmMPa規(guī)定塑性延伸強(qiáng)度Rp0.MPa斷后伸長(zhǎng)率A%斷面收縮率Z%洛氏硬度HRC5.7超聲檢測(cè)5.8表面質(zhì)量合金材的表面質(zhì)量應(yīng)符合GB/T14985—2007的規(guī)定。6試驗(yàn)方法6.1合金材的檢驗(yàn)項(xiàng)目和試驗(yàn)方法符合表4的規(guī)定。4GB/T38938—2020表4檢驗(yàn)項(xiàng)目表序號(hào)檢驗(yàn)項(xiàng)目取樣數(shù)量取樣部位及取樣方法試驗(yàn)方法1化學(xué)成分1個(gè)/爐見(jiàn)6.22平均線膨脹系數(shù)1個(gè)/爐合金材或中間坯3相變2個(gè)/爐見(jiàn)附錄B4拉伸2個(gè)/批GB/T2975,任一支合金材5硬度2個(gè)/批任一支合金材6超聲檢測(cè)逐支GB/T4162—2008、GB/T29707尺寸、外形逐支—通用量具8表面質(zhì)量逐支目視6.2合金的化學(xué)成分分析按GB/T223.79、GB/T11170、GB/T20123、GB/T20125、GB/T21834、GB/T22368、GB/T38939等通用的試驗(yàn)方法進(jìn)行分析，但仲裁時(shí)應(yīng)按GB/T223.5、GB/T223.17、的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行。合金材的檢查和驗(yàn)收由供方技術(shù)質(zhì)量監(jiān)督部門(mén)進(jìn)行。需方有權(quán)按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行檢查和驗(yàn)收。7.2組批規(guī)則組成。合金材的取樣數(shù)量和取樣部位應(yīng)符合表4的規(guī)定。7.4復(fù)驗(yàn)與判定規(guī)則合金材的復(fù)驗(yàn)與判定規(guī)則應(yīng)符合GB/T14985—2007的規(guī)定。合金材的包裝、標(biāo)志和質(zhì)量證明書(shū)應(yīng)符合YB/T5242的規(guī)定。5GB/T38938—2020(資料性附錄)4J335合金的典型物理性能A.14J335合金材經(jīng)推薦熱處理制度處理后的典型平均線膨脹系數(shù)參見(jiàn)表A.1。表A.1合金材的典型平均線膨脹系數(shù)合金牌號(hào)推薦熱處理制度平均線膨脹系數(shù)α/(10-?/℃)—50℃~20℃20℃~50℃20℃~100℃50℃~50℃-50℃~100℃將半成品試樣加熱至950℃±10℃,保溫30min,水冷，再將試樣加工為成品試樣，在真空或保護(hù)氣氛下加熱至700℃±10℃,保溫4h,隨爐冷或空冷表A.2合金材的其他典型物理性能合金牌號(hào)推薦熱處理制度密度d彈性模量E電阻率p℃飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度B?T見(jiàn)表A.18.1×1036GB/T38938—2020(規(guī)范性附錄)膨脹合金相變面積分?jǐn)?shù)測(cè)量方法B.1范圍本附錄適用于膨脹合金的相變檢驗(yàn)，以確定膨脹合金在-196℃~-60℃及其他溫度環(huán)境下，Y相固溶體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。B.2試驗(yàn)內(nèi)容B.3試樣制備B.3.1取樣B.3.1.1試樣在成品的任意部位切取，檢驗(yàn)面為垂直于鍛、軋或變形方向的橫截面。取樣部位按表B.1的規(guī)定。表B.1相變檢驗(yàn)取樣部位示意圖序號(hào)直徑、厚度或邊長(zhǎng)切取方式切取示意圖1棒材、管材切取整個(gè)截面；扁材、帶材切取垂直于變形方向整個(gè)截面，其寬度不小于10mm2棒材、管材切取1/4橫截面；扁材在貼近中心位置切取寬度不小于10mm,高度為1/2厚度3棒材、扁材在貼近中心位置切取不小于10mm×10mm的試樣；管材整個(gè)壁厚切取長(zhǎng)度不小于4棒材、扁材在貼近樣品中心，以及邊緣上切取10mm×10mm試樣各1件：管材取樣方式由雙方協(xié)商進(jìn)行“扁材按厚度，管材按外徑。7GB/T38938—2020B.3.1.2直徑2mm以下的絲材，建議切取3個(gè)～5個(gè)試樣。B.3.1.4為制樣或檢驗(yàn)方便，允許將同一試樣拆分為10mm×10mm的小試樣，總檢驗(yàn)截面面積按小B.3.1.8試樣的熱處理按各合金牌號(hào)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行。B.3.2試樣研磨B.3.2.1試樣的研磨按GB/T13298的規(guī)定進(jìn)行。進(jìn)行研磨。B.3.3試樣拋光B.3.3.2本方法采用電解拋光。常用電解拋光液及電解規(guī)范見(jiàn)表B.2。表B.2電解拋光液及電解規(guī)范序號(hào)無(wú)水乙醇/mL高氯酸/mL丙三醇/mL電解條件時(shí)間/s溫度/℃123—B.3.3.3試樣的電解拋光操作按YB/T4377的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行。B.3.4試樣浸蝕B.3.4.1試樣采用化學(xué)浸蝕法，常用浸蝕劑和浸蝕方法見(jiàn)表B.3。序號(hào)名稱(chēng)成分方法1硫酸銅鹽酸水溶液HClH?O常溫下浸蝕20s左右，顏色變灰即可2鹽酸硝酸水溶液HNO?蒸餾水浸蝕劑煮沸數(shù)秒，配制后放置，浸蝕或擦拭至試樣變?yōu)榛疑?鹽酸硝酸氯化銅飽和溶液mL(濃)mL(濃)g浸蝕劑配制后放置20min～60min效果最好，數(shù)小時(shí)后腐蝕能力減弱。浸蝕或擦拭至試樣變?yōu)榛疑?王水甘油劑在高于20℃的環(huán)境溫度下，浸蝕試樣20s～60s,顏色變灰即可8GB/T38938—2020B.3.4.2表B.3中第1項(xiàng)和第3項(xiàng)可用浸有浸蝕劑的棉花擦拭試樣，到表面發(fā)鈍時(shí)基本完成。B.4.1杜瓦瓶(保溫瓶)。B.4.2符合GB/T2423.1、GB/T2424.5或GB/T10592有關(guān)規(guī)定的低溫試驗(yàn)箱。B.4.3100×~400×或更高級(jí)的光學(xué)顯微鏡，具備CCD圖像采集功能，并安裝可用于人工或自動(dòng)測(cè)量的圖像分析軟件。B.4.4丙酮(或無(wú)水乙醇)。B.4.5二氧化碳(干冰)。B.4.6符合GB/T16839.1要求的低溫溫度計(jì)，或符合通用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的其他類(lèi)型低溫溫度計(jì)。B.5試驗(yàn)B.5.1低溫環(huán)境的獲得B.5.1.1-60℃環(huán)境，可采用在杜瓦瓶中配制的丙酮或無(wú)水乙醇與干冰的混合冷卻劑，經(jīng)過(guò)調(diào)溫獲得。或使用符合標(biāo)準(zhǔn)的低溫試驗(yàn)箱。B.5.1.2-78.5℃環(huán)境，可采用在杜瓦瓶中配制的丙酮或無(wú)水乙醇與過(guò)量干冰的冷卻混合物獲得，或使用符合標(biāo)準(zhǔn)的低溫試驗(yàn)箱。B.5.1.3—196℃的深低溫環(huán)境采用浸泡液氮的方法。B.5.1.4當(dāng)采用其他試驗(yàn)設(shè)備或制冷劑進(jìn)行特殊負(fù)溫環(huán)境下的相變?cè)囼?yàn)時(shí)，試驗(yàn)準(zhǔn)備應(yīng)確保滿(mǎn)足相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)及安全規(guī)范，并在雙方認(rèn)可的試驗(yàn)條件下進(jìn)行。B.5.2試樣的冷凍處理將拋光或腐蝕好的試樣放進(jìn)杜瓦瓶或低溫試驗(yàn)箱中，在規(guī)定溫度下冷凍規(guī)定的時(shí)間，使奧氏體充分轉(zhuǎn)變至穩(wěn)定狀態(tài)，不同合金試樣的冷凍溫度及冷凍時(shí)間應(yīng)符合表B.4的規(guī)定。冷凍完畢，取出試樣升至表B.4膨脹合金的冷凍溫度及冷凍時(shí)間序號(hào)合金牌號(hào)冷凍溫度/℃冷凍時(shí)間/h14J329D-I—78.524J329D-,4J336°34J330,4J33544J332,4J332A,4J33456常溫4J336的—196℃相變檢驗(yàn)用于某些特殊的產(chǎn)品。B.5.3檢驗(yàn)及結(jié)果評(píng)定B.5.3.1冷凍處理完畢后的試樣，在放大鏡為100×~400×下仔細(xì)觀察整個(gè)拋光面是否有γ→α馬氏9GB/T38938—2020體相變，F(xiàn)e-Cr(4J528)合金在常溫下檢查針狀馬氏體。B.5.3.2常溫下馬氏體經(jīng)過(guò)浸蝕后觀察，針葉呈黑色，冷凍馬氏體針葉顏色淺，多為成群分布，其數(shù)量較多時(shí)，常常沿加工方向串狀分布，有時(shí)在拋光面上即可用目視觀察到條狀凸痕或斑點(diǎn)，這是由Y→a馬氏體相變是體積膨脹而造成的浮凸現(xiàn)象。圖B.1和圖B.2分別為沒(méi)有馬氏體相變和有馬氏體相變的試樣。圖B.1無(wú)相變?cè)嚇?200×)圖B.2嚴(yán)重相