T-CNIDA 011-2023 重水堆端部組件本體用11Cr12MnNiSi馬氏體不銹鋼鍛件

ICS77.140.85CCSH43團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)T/CNIDA011—2023重水堆端部組件本體用11Cr12MnNiSi馬氏體不銹鋼鍛件11Cr12MnNiSimartensiticstainlesssteelf2023-06-16發(fā)布2023-07-16實(shí)施中國(guó)核工業(yè)勘察設(shè)計(jì)協(xié)會(huì)發(fā)布IT/CNIDA011—2023前言 Ⅲ1范圍 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語和定義 14訂貨要求 25制造 26化學(xué)成分 37力學(xué)性能 48宏觀浸蝕 69金相檢驗(yàn) 610試料及試樣的保管 611重新熱處理 612表面質(zhì)量 713無損檢測(cè) 714缺陷的清除與修整 815尺寸和外形 816標(biāo)志、清潔、包裝和運(yùn)輸 817質(zhì)量證明文件 8ⅢT/CNIDA011—2023本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分:標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由中國(guó)核工業(yè)勘察設(shè)計(jì)協(xié)會(huì)提出并歸口。本文件起草單位:上海核工程研究設(shè)計(jì)院股份有限公司、中核核電運(yùn)行管理有限公司、上海第一機(jī)床廠有限公司、撫順特殊鋼股份有限公司。本文件主要起草人:楊義忠、王世杰、王永東、王弘昶、夏雯婷、郁光廷、吳志剛、李加成、米大為、1T/CNIDA011—2023重水堆端部組件本體用11Cr12MnNisi馬氏體不銹鋼鍛件1范圍本文件規(guī)定了重水堆端部組件用11cr12MnNisi馬氏體不銹鋼鍛件的制造、檢驗(yàn)和驗(yàn)收等要求。本文件適用于重水堆端部組件用11cr12MnNisi馬氏體不銹鋼鍛件。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中,注日期的引用文件,僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件;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(所有部分)鋼鐵及合金化學(xué)分析方法GB/T226鋼的低倍組織及缺陷酸蝕檢驗(yàn)法GB/T228.1—2021金屬材料拉伸試驗(yàn)第1部分:室溫試驗(yàn)方法GB/T228.2金屬材料拉伸試驗(yàn)第2部分:高溫試驗(yàn)方法GB/T229—2020金屬材料夏比擺錘沖擊試驗(yàn)方法GB/T231.1金屬材料布氏硬度試驗(yàn)第1部分:試驗(yàn)方法GB/T1979結(jié)構(gòu)鋼低倍組織缺陷評(píng)級(jí)圖GB/T6394金屬平均晶粒度測(cè)定方法GB/T10561—2005鋼中非金屬夾雜物含量的測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)評(píng)級(jí)圖顯微檢驗(yàn)法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/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)NB/T20003.2—2021核電廠核島機(jī)械設(shè)備無損檢測(cè)第2部分:超聲檢測(cè)NB/T20003.4核電廠核島機(jī)械設(shè)備無損檢測(cè)第4部分:滲透檢測(cè)NB/T20003.5核電廠核島機(jī)械設(shè)備無損檢測(cè)第5部分:磁粉檢測(cè)3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。端部組件endfittings重水堆中構(gòu)成燃料通道入口和出口端的組件。3.2模擬消除應(yīng)力熱處理simulatedstress-reliefheattreatment模擬零部件后續(xù)將要進(jìn)行的消除應(yīng)力熱處理。2T/CNIDA011—20234訂貨要求訂貨合同中應(yīng)注明本文件編號(hào)、牌號(hào)和數(shù)量等。采購方應(yīng)提供訂貨圖、尺寸及允許偏差。訂貨合同應(yīng)至少明確以下技術(shù)要求:—鍛件的交貨狀態(tài);—試樣及試料的保管要求;—其他特殊要求。5制造5.1制造文件鍛件制造廠應(yīng)在生產(chǎn)前編制制造大綱,應(yīng)列出其認(rèn)為直接影響鍛件質(zhì)量的主要工藝和技術(shù)參數(shù),并做詳細(xì)說明。制造大綱中至少應(yīng)包括的主要工藝和制造參數(shù)如下。a)原材料。b)冶煉工藝。c)化學(xué)成分規(guī)定值。d)鋼錠的質(zhì)量和類型。e)鋼錠頂部和底部質(zhì)量切除百分比。f)鍛件在鋼錠中的位置示意圖。g)按時(shí)間先后順序列出主要制造和檢驗(yàn)工序的工藝流程,至少包括:1)冶煉;2)鍛造;3)機(jī)加工;4)熱處理;5)取樣和檢驗(yàn);6)無損檢測(cè)。h)每個(gè)鍛造工序后的標(biāo)注有尺寸的坯件簡(jiǎn)圖,并注明鍛造比。i)鍛件鍛造毛坯外形圖、熱處理外形圖、無損檢測(cè)外形圖和交貨件外形圖。j)中間熱處理和最終熱處理(性能熱處理)。k)性能試驗(yàn)用試料在鍛件上的位置圖。5.2冶煉不銹鋼應(yīng)采用電弧爐并經(jīng)真空脫氣處理或精煉,且采用底部澆注;或電弧爐或真空爐冶煉后,接著真空重熔或電渣重熔。經(jīng)供需雙方協(xié)商,也可采用經(jīng)采購方認(rèn)可的其他相當(dāng)或更好的工藝冶煉。5.3鍛造為確保鍛件無縮孔和嚴(yán)重的偏析,鋼錠的頭尾應(yīng)有足夠的切除量。鍛件總鍛造比應(yīng)大于或等于3。3T/CNIDA011—20235.4熱處理5.4.1性能熱處理鍛件應(yīng)進(jìn)行淬火加回火熱處理;回火保溫溫度應(yīng)不低于600℃,保溫至少4h。淬火和回火時(shí)應(yīng)在每熱處理爐次鍛件上至少放置3支測(cè)溫?zé)犭娕?熱電偶布置位置應(yīng)至少包括溫度最低和最高的區(qū)域以及裝爐中間鍛件上。采用經(jīng)檢定合格的連續(xù)式熱處理爐進(jìn)行熱處理的鍛件,可不用放置熱電偶。因進(jìn)行熱處理而產(chǎn)生的氧化皮,應(yīng)用酸洗或其他適當(dāng)?shù)姆椒ㄈコｅ懠阅軣崽幚肀仄陂g的溫度偏差不超過±10℃,所有熱處理的工藝應(yīng)記錄并列入質(zhì)量證明書。5.4.2模擬消除應(yīng)力熱處理力學(xué)性能(硬度除外)試料和金相檢驗(yàn)試料應(yīng)進(jìn)行模擬消除應(yīng)力熱處理。試料的模擬消除應(yīng)力熱處理工藝應(yīng)根據(jù)設(shè)備制造廠對(duì)產(chǎn)品的消除應(yīng)力熱處理工藝以及鍛件制造廠對(duì)產(chǎn)品鍛件的消除應(yīng)力熱處理工藝進(jìn)行制定,并滿足如下要求:—試料進(jìn)入熱處理爐時(shí),爐溫應(yīng)不大于300℃;—升溫速率不應(yīng)超過200℃/h,鍛件升溫至565℃±15℃進(jìn)行保溫,保溫時(shí)間不低于2h;—采用空冷的方式進(jìn)行冷卻。5.5機(jī)加工鍛件應(yīng)在性能處理前進(jìn)行粗加工,使鍛件符合5.1所述外形圖規(guī)定的形狀和尺寸。鍛件在性能熱處理后進(jìn)行精加工,其尺寸和表面粗糙度應(yīng)符合訂貨合同和圖紙的要求,且能夠滿足表面質(zhì)量和無損檢測(cè)的要求。5.6交貨狀態(tài)鍛件應(yīng)以性能熱處理或性能熱處理加消除應(yīng)力熱處理狀態(tài)交貨。5.7臨時(shí)焊接不準(zhǔn)許在母材鍛件上焊接非結(jié)構(gòu)的附件和臨時(shí)附件。6化學(xué)成分6.1規(guī)定值11Cr12MnNisi鍛件熔煉和成品分析的化學(xué)成分應(yīng)符合表1的規(guī)定。表1化學(xué)成分類別化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù))/%CsiPsNiCrCoBCu熔煉分析0.10~0.140.50~0.700.10~0.40≤0.015≤0.0100.10~0.40≤0.025≤0.002≤0.20成品分析0.09~0.150.47~0.730.07~0.43≤0.015≤0.0100.07~0.43≤0.025≤0.002≤0.204T/CNIDA011—20236.2化學(xué)成分分析化學(xué)成分分析試樣的取樣和制樣方法按本文件和GB/T20066的規(guī)定執(zhí)行,分析方法按GB/T223(所有部分)中適用部分、GB/T11170和GB/T20123的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行,但仲裁分析應(yīng)按GB/T223(所有部分)中適用部分執(zhí)行。鍛件制造廠應(yīng)提供一份熔煉分析報(bào)告。熔煉分析應(yīng)在澆注鋼錠時(shí)取樣(電渣重熔時(shí)應(yīng)在每個(gè)重熔鋼錠的兩端取樣)。成品分析試樣應(yīng)取自7.2.1所述試料。成品分析可在截取力學(xué)試驗(yàn)試樣后的余料上取樣,也可取自試驗(yàn)后的室溫拉伸試樣的端部。7力學(xué)性能7.1規(guī)定值11Cr12MnNisi鍛件經(jīng)模擬消除應(yīng)力熱處理的試料的力學(xué)性能應(yīng)符合表2的規(guī)定。表2力學(xué)性能試驗(yàn)項(xiàng)目試驗(yàn)溫度/℃力學(xué)性能規(guī)定值拉伸試驗(yàn)室溫規(guī)定塑性延伸強(qiáng)度(Rp0.2)/Mpa≥585抗拉強(qiáng)度(Rm)/Mpa≥725斷后伸長(zhǎng)率(A)/%≥12斷面收縮率(Z)/%≥30350規(guī)定塑性延伸強(qiáng)度(Rp0.2)/Mpa≥486抗拉強(qiáng)度(Rm)/Mpa≥662斷后伸長(zhǎng)率(A)/%提供數(shù)據(jù)斷面收縮率(Z)/%提供數(shù)據(jù)沖擊試驗(yàn)21縱向吸收能量(KV)/J≥27側(cè)膨脹值/mm提供數(shù)據(jù)纖維斷面率/%提供數(shù)據(jù)65橫向吸收能量(KV)/J≥20側(cè)膨脹值/mm提供數(shù)據(jù)纖維斷面率/%提供數(shù)據(jù)硬度室溫HBW223~2697.2取樣7.2.1每批取一個(gè)鍛件,在其兩端或其軸向延長(zhǎng)段上各截取1塊試料,試料應(yīng)具有足夠的尺寸,以便截取包括可能作復(fù)試在內(nèi)所需的所有試樣。試料切取后應(yīng)按照5.4.2的要求進(jìn)行模擬消除應(yīng)力熱處理。7.2.2每塊試料應(yīng)截取一套試樣。一套試樣至少包括1個(gè)化學(xué)分析試樣,1個(gè)室溫拉伸試樣,1個(gè)高溫拉伸試樣,2組(每組3個(gè))夏比V型缺口(CV)沖擊試樣,1套金相檢驗(yàn)試樣。5T/CNIDA011—20237.2.3拉伸試樣的軸線應(yīng)垂直于主加工方向,試樣軸線應(yīng)位于鍛件厚度的中心,試樣長(zhǎng)度的中線離鍛件端面的距離至少為一倍熱處理厚度。7.2.43個(gè)縱向沖擊試樣的軸線應(yīng)平行于主加工方向,3個(gè)橫向沖擊試樣的軸線應(yīng)垂直于主加工方向。試樣軸線應(yīng)位于鍛件厚度的中心,試樣的有用部分離鍛件端面的距離至少為一倍熱處理厚度。每組3個(gè)沖擊試樣應(yīng)并排截取,缺口的底線方向應(yīng)一致且垂直于鍛件的最近熱處理表面。7.2.5每個(gè)交貨狀態(tài)的鍛件,表面經(jīng)除銹和清潔后,應(yīng)在鍛件的長(zhǎng)度中心部位外圓面的兩個(gè)位置及兩端部外圓面各一個(gè)位置,分別進(jìn)行布氏硬度檢測(cè),4個(gè)檢測(cè)位置方位角應(yīng)彼此相隔90。,硬度值應(yīng)符合表2的規(guī)定。7.3試驗(yàn)7.3.1組批規(guī)則每批鍛件應(yīng)由相同熔煉爐號(hào)、相同制造過程、同爐熱處理或在連續(xù)式爐中經(jīng)受相同條件的同一次熱處理、相同尺寸的鍛件組成,每批鍛件的質(zhì)量不超過10t。7.3.2試驗(yàn)項(xiàng)目與數(shù)理從7.2.1所述的每塊試料上分別加工如下力學(xué)性能試樣:—1個(gè)室溫拉伸試樣;—1個(gè)高溫拉伸試樣;—2組(6個(gè))沖擊試樣;應(yīng)在7.2.5所述的相隔90。的4個(gè)位置上進(jìn)行硬度試驗(yàn)。7.3.3試驗(yàn)方法7.3.3.1拉伸試驗(yàn)拉伸試樣應(yīng)符合GB/T228.1—2021中R4號(hào)試樣的要求。室溫拉伸試驗(yàn)按GB/T228.1—2021的規(guī)定執(zhí)行。高溫拉伸試驗(yàn)按GB/T228.2的規(guī)定執(zhí)行。7.3.3.2沖擊試驗(yàn)沖擊試樣應(yīng)采用GB/T229—2020中表2規(guī)定的V型缺口標(biāo)準(zhǔn)試樣。每組沖擊試驗(yàn)應(yīng)由鄰近的3個(gè)試樣組成。沖擊試驗(yàn)按GB/T229—2020的規(guī)定執(zhí)行。7.3.3.3硬度試驗(yàn)硬度試驗(yàn)按GB/T231.1的規(guī)定執(zhí)行。7.4復(fù)試7.4.1如果鍛件的拉伸試驗(yàn)結(jié)果不滿足表2的要求,可在不合格項(xiàng)目試樣的鄰近部位取雙倍試樣進(jìn)行復(fù)試。僅當(dāng)所有的復(fù)試試驗(yàn)結(jié)果均滿足規(guī)定要求時(shí),拉伸試驗(yàn)合格。7.4.2對(duì)于21℃或65℃沖擊試驗(yàn),如果僅有一個(gè)試驗(yàn)結(jié)果小于規(guī)定值,則允許復(fù)試;應(yīng)在不合格試樣的鄰近部位截取2個(gè)試樣,當(dāng)每個(gè)復(fù)試試樣的試驗(yàn)結(jié)果均滿足表2的要求時(shí),沖擊試驗(yàn)合格。6T/CNIDA011—20238宏觀浸蝕8.1宏觀浸蝕切片試樣應(yīng)取自相當(dāng)于最靠近鋼錠頭部或尾部鍛坯的端面。若在相同溫度條件下同一個(gè)熔煉爐號(hào)采用底部澆注多個(gè)鋼錠,則只需隨機(jī)選取一個(gè)鋼錠,在相當(dāng)于鋼錠頭部或尾部鍛坯的端面切取宏觀浸蝕切片。8.2按GB/T226的規(guī)定進(jìn)行宏觀浸蝕試驗(yàn),并按GB/T1979的規(guī)定進(jìn)行評(píng)定。8.3在鍛件橫截面酸浸試片上,不得有目視可見的縮孔、氣泡、裂紋、夾雜、翻皮、白點(diǎn)和晶間裂紋等缺陷。8.4一般疏松、中心疏松及錠型偏析均不得大于1級(jí)。對(duì)于中心疏松及錠型偏析超過1級(jí)的鍛坯,在保證后續(xù)鉆孔機(jī)加工工序中可將疏松和偏析部分完全去除的情況下,可接受。8.5若宏觀浸蝕試驗(yàn)結(jié)果不滿足要求,則應(yīng)將鍛坯端部可能的超標(biāo)部分切除,并重新切取宏觀浸蝕切片進(jìn)行試驗(yàn)。若同一個(gè)熔煉爐號(hào)澆注了多個(gè)鋼錠,當(dāng)宏觀浸蝕不合格時(shí),則應(yīng)對(duì)該熔煉爐號(hào)剩余的其他所有鍛坯進(jìn)行宏觀浸蝕試驗(yàn)。9金相檢驗(yàn)9.1取樣應(yīng)在7.2.1所述的經(jīng)模擬消除應(yīng)力熱處理后的每塊試料上取樣進(jìn)行金相檢驗(yàn)。9.2顯微組織按GB/T13298的規(guī)定檢驗(yàn)試樣的金相組織,并提供金相圖片(×200)。9.3晶粒度按GB/T6394的規(guī)定測(cè)定鍛件的實(shí)際晶粒度,級(jí)別應(yīng)為4級(jí)或更細(xì)。9.4非金屬夾雜物非金屬夾雜物按GB/T10561—2005中的方法A進(jìn)行評(píng)定,試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)符合如下要求:—A類:粗系、細(xì)系分別小于或等于2.0級(jí);—B類:粗系、細(xì)系分別小于或等于2.0級(jí);—C類:粗系、細(xì)系分別小于或等于1.5級(jí);—D類:粗系、細(xì)系分別小于或等于1.5級(jí)。10試料及試樣的保管試料及試樣的保管要求按合同的規(guī)定執(zhí)行。11重新熱處理如果力學(xué)性能試驗(yàn)結(jié)果不合格,則可對(duì)鍛件進(jìn)行重新熱處理,并進(jìn)行除化學(xué)成分分析、非金屬夾雜物和宏觀浸蝕以外所有規(guī)定的試驗(yàn)和檢驗(yàn)。重新熱處理僅允許進(jìn)行一次。7T/CNIDA011—202312表面質(zhì)量應(yīng)對(duì)交貨的每個(gè)鍛件進(jìn)行表面質(zhì)量檢驗(yàn)。鍛件表面不準(zhǔn)許存在肉眼可見的氧化皮、裂紋、氣孔、結(jié)疤、夾渣及其他影響使用性能的缺陷。13無損檢測(cè)13.1滲透檢測(cè)或磁粉檢測(cè)在最終機(jī)加工后,應(yīng)對(duì)鍛件的所有可達(dá)表面進(jìn)行滲透檢測(cè)或磁粉檢測(cè)。滲透檢測(cè)和磁粉檢測(cè)的檢驗(yàn)方法分別按NB/T20003.4和NB/T20003.5的規(guī)定執(zhí)行。13.1.2記錄顯示和驗(yàn)收準(zhǔn)則鍛件的磁粉檢測(cè)和滲透檢測(cè)應(yīng)按下列要求進(jìn)行驗(yàn)收。a)凡主要尺寸大于1.5mm的相關(guān)顯示均應(yīng)記錄。b)不準(zhǔn)許存在下列相關(guān)顯示。1)任何裂紋等危險(xiǎn)性缺陷。2)凡長(zhǎng)度大于下列規(guī)定的線性顯示:—當(dāng)材料厚度小于16mm時(shí),長(zhǎng)度大于1.5mm的線性顯示;—當(dāng)材料厚度大于或等于16mm且小于50mm時(shí),長(zhǎng)度大于3mm的線性顯示;—當(dāng)材料厚度大于或等于50mm時(shí),長(zhǎng)度大于5mm的線性顯示。3)凡尺寸大于下列規(guī)定的圓形顯示:—當(dāng)材料厚度小于16mm時(shí),尺寸大于3mm的圓形顯示;—當(dāng)材料厚度大于或等于16mm時(shí),尺寸大于5mm的圓形顯示。4)在一條直線上有4個(gè)或4個(gè)以上,且邊緣間距不大于1.5mm的相關(guān)顯示。5)在相關(guān)顯示最密集部位的任意一個(gè)面積為4000mm2(長(zhǎng)徑不大于150mm)的矩形區(qū)域內(nèi),有10個(gè)或10個(gè)以上的相關(guān)顯示。13.2超聲檢測(cè)13.2.1檢測(cè)方法在鍛件所有機(jī)加工完成后,應(yīng)對(duì)鍛件進(jìn)行100%體積的超聲檢測(cè)。超聲檢測(cè)應(yīng)符合NB/T20003.2—2021中5.3表11中Ⅲa規(guī)定的直射波和斜射波掃查。直射波檢測(cè)時(shí),應(yīng)分別采用平底孔調(diào)節(jié)靈敏度和底波法調(diào)節(jié)靈敏度兩種方式:—采用平底孔調(diào)節(jié)靈敏度時(shí),平底孔直徑應(yīng)為2mm;應(yīng)根據(jù)厚度設(shè)置3個(gè)平底孔用于制作距離波幅曲線(DAC);—采用底波法調(diào)節(jié)靈敏度時(shí),應(yīng)將鍛件的一次底波調(diào)節(jié)至顯示滿屏幅度(FSH)的80%。斜射波檢測(cè)時(shí),應(yīng)采用矩形槽設(shè)置靈敏度。矩形槽:深度0.1mm±0.02mm,寬度≤1mm,長(zhǎng)度≥50mm。8T/CNIDA011—202313.2.2記錄信號(hào)和驗(yàn)收準(zhǔn)則13.2.2.1超聲檢測(cè)應(yīng)記錄以下信號(hào):a)直射波檢測(cè)時(shí),所有波幅達(dá)到或超過50%基準(zhǔn)靈敏度的顯示信號(hào);b)直射波檢測(cè)時(shí),排除結(jié)構(gòu)影響,底波降低到顯示屏滿刻度20%的區(qū)域;c)斜射波檢測(cè)時(shí),所有達(dá)到或超過50%基準(zhǔn)靈敏度的顯示信號(hào);d)游動(dòng)信號(hào)。13.2.2.2除訂貨合同另有規(guī)定外,不準(zhǔn)許存在以下顯示:a)危險(xiǎn)性缺陷,如白點(diǎn)、裂紋;b)