核電廠用緊固件第4部分：不銹鋼螺母2022-03-09發布2022-10-01實施國家標準化管理委員會IGB/T41157.4—2022 2規范性引用文件 13術語和定義 24代號 25技術要求 26試驗方法 7標志與包裝 9附錄A(資料性)試驗芯棒的螺紋尺寸 參考文獻 Ⅲ本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規則》的規定起草。本文件是GB/T41157《核電廠用緊固件》的第4部分。GB/T41157已經發布了以下部分：——第1部分：合金鋼螺栓、螺釘和螺柱；——第2部分：碳鋼和合金鋼螺母；——第3部分：不銹鋼螺栓、螺釘和螺柱；——第4部分：不銹鋼螺母；——第5部分：驗收檢查。請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發布機構不承擔識別專利的責任。本文件由中國機械工業聯合會提出。本文件由全國緊固件標準化技術委員會(SAC/TC85)歸口。本文件起草單位：中機生產力促進中心、紹興山耐高壓緊固件有限公司、定西高強度緊固件股份有限公司、浙江東明不銹鋼制品股份有限公司、無錫騰暢五金制品有限公司、河北五維航電科技股份有限公司、山東高強緊固件有限公司、浙江海力股份有限公司、興化市永正不銹鋼制品有限公司、上海群力緊固件制造有限公司、浙江國檢檢測技術股份有限公司、機械工業通用零部件產品質量監督檢測中心、核工業標準化研究所、清華大學、中國核電工程有限公司、中廣核工程有限公司、中廣核研究院有限公司、中國核動力研究設計院、上海核工程研究設計院有限公司、蘇州熱工研究院有限公司、貴州航天精工制造有限公司、溫州信德電力配件有限公司。本文件由全國緊固件標準化技術委員會負責解釋。緊固件在核電廠安全系統和設備中大量使用，承擔了承壓密封、部件連接和支承固定等功能，其質量與性能對于核電廠安全系統和設備執行核安全功能有著重要作用。然而，在核電廠建設和設備制造監管過程中發現，核電緊固件的設計、采購、制造、安裝和驗收等方面存在薄弱環節。GB/T41157《核電廠用緊固件》旨在規范核電廠用緊固件技術要求和試驗方法，由以下5個部分組成：——第1部分：合金鋼螺栓、螺釘和螺柱；——第2部分：碳鋼和合金鋼螺母；——第3部分：不銹鋼螺栓、螺釘和螺柱；——第4部分：不銹鋼螺母；——第5部分：驗收檢查。1核電廠用緊固件第4部分：不銹鋼螺母本文件規定了壓水堆核電廠用1、2、3級不銹鋼螺母(以下簡稱1、2、3級不銹鋼螺母)的技術要求、在室溫(10℃~35℃)下的試驗方法和標志與包裝。注1:產品尺寸按相應產品標準或圖紙規定。本文件適用于1、2、3級不銹鋼螺母：a)由奧氏體不銹鋼(固溶狀態)、馬氏體不銹鋼或沉淀硬化不銹鋼制造的；b)符合GB/T192和GB/T196規定的普通螺紋；c)粗牙螺紋M5～M64,細牙螺紋M8×1～M64×4;d)符合GB/T197、GB/T9145規定的公差；e)符合GB/T193規定的直徑與螺距組合；f)任何形狀的。本文件未規定以下性能要求：——有效力矩型螺母鎖緊性能(見GB/T3098.9);其他堆型核電廠用1、2、3級不銹鋼螺母也可參考使用本文件。注2:按本文件生產的緊固件適用的最高使用溫度為370℃。當使用溫度超過370℃,建議使用者向有關方面專家咨詢。2規范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應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/T196普通螺紋基本尺寸GB/T197普通螺紋公差GB/T228.1金屬材料拉伸試驗第1部分：室溫試驗方法GB/T230.1金屬材料洛氏硬度試驗第1部分：試驗方法GB/T231.1金屬材料布氏硬度試驗第1部分：試驗方法GB/T3098.15緊固件機械性能不銹鋼螺母GB/T3103.1緊固件公差螺栓、螺釘、螺柱和螺母GB/T4340.1金屬材料維氏硬度試驗第1部分：試驗方法GB/T5276緊固件螺栓、螺釘、螺柱及螺母尺寸代號和標注GB/T6394金屬平均晶粒度測定方法GB/T16825.1靜力單軸試驗機的檢驗第1部分：拉力和(或)壓力試驗機測力系統的檢驗與校準NB/T20003.4核電廠核島機械設備無損檢測第4部分：滲透檢測2NB/T20003.5核電廠核島機械設備無損檢測第5部分：磁粉檢測NB/T20008.12壓水堆核電廠用其他材料第12部分：1、2、3級螺栓、螺母用鍛、軋棒3術語和定義下列術語和定義適用于本文件。緊固件成品finishedfastener已完成所有加工工序的，且未進行機械加工的緊固件，它可以有或無表面處理，也可以具有全承載能力或降低承載能力。來自同一爐號材料，經相同制造工藝、同螺紋規格并經同爐熱處理(間歇爐)或同一爐期熱處理(連續爐)的緊固件。4代號GB/T5276、GB/T197和GB/T3098.15給出的代號適用于本文件。5技術要求推薦的1、2、3級不銹鋼螺母用不銹鋼材料牌號和化學成分見表1。如需使用其他材料，由供需協議。注：表1中材料牌號的化學成分與相應國家標準中材料牌號的化學成分不完全一致。表1不銹鋼材料牌號和化學成分(熔煉分析和成品分析)牌號材料代碼化學成分(質量分數)%CPS——2.00~2.00~對于成品分析，其最大允許值可增加0.005%。’僅適用于不冷作硬化的鋼棒。35.2熱處理1、2、3級不銹鋼螺母應以熱處理狀態交貨，熱處理制度按NB/T5.3機械性能20008.12規定或由供需雙方協商按第6章規定的方法，在室溫下，對1、2、3級不銹鋼螺母進行試驗時，保證載荷應符合表2和表3的規定，硬度應符合表4的規定。表2粗牙螺紋保證載荷(參考)螺紋規格螺距螺紋的應力截面積As.公稱”mm2保證載荷F(Sp,公稱×A,公稱)N05Cr19Nil0、05Crl7Nil2Mo2(經固溶處理)Sp,公稱=760MPaSp,公稱=520MPaM5M61M71M8M10M12M142M162M18M20M22M243M273M30426360M33M364424840M394M42M45M485M525M56M60M646?As,公稱=(π/4)×[(d?+d?)/2]2。4表3細牙螺紋保證載荷(參考)螺紋規格螺距螺紋的應力截面積As,公稱mm2保證載荷F,(S,公稱×A公稱)N05Cr19Ni10,05Cr17Nil2Mo2(經固溶處理)Sp公稱=760MPaSp公稱=520MPaM81M101M10M12M12M14M16M18M20M202M22M242M272M302471960M332M363449800M393M453M524M564M604M644“As.公稱=(π/4)×[(d?+d?)/2]2。表4螺母硬度推薦材料牌號布氏硬度洛氏硬度維氏硬度228HBW～285HBW20HRC～30HRC240HV～300HV05Cr19Nil0,05Cr17Nil2Mo2(經固溶處理)60HRB～90HRB注：洛氏硬度和維氏硬度為按GB/T33362—2016進行換算的值。55.4螺紋與公差螺紋的基本尺寸應符合GB/T196對普通螺紋的規定，螺紋公差帶應符合GB/T197的6H規定。如需其他螺紋公差，由供需協議。5.5尺寸及公差1、2、3級不銹鋼螺母的尺寸及公差應符合相應產品標準或圖紙和GB/T3103.1產品等級A級或B級的規定。1、2、3級不銹鋼螺母成品(緊固件成品)不應有折疊、裂紋、切痕和影響使用的表面缺陷。5.7磁粉檢測或滲透檢測驗收準則對螺紋規格大于M24的緊固件產品，應進行100%表面磁粉檢測或滲透檢測。a)凡主要尺寸大于1.6mm的相關顯示均應記錄。b)不準許存在下列相關顯示痕跡：——非軸向的線性顯示；——大于25mm的軸向線性顯示。5.8表面精飾1、2、3級不銹鋼螺母應進行清潔和拋光。如需其他表面處理，由供需協議。5.9晶粒度1、2、3級不銹鋼螺母按6.5進行奧氏體晶粒度檢查，晶粒度應為3級或更細；對馬氏體不銹鋼，不要求進行晶粒度檢查。注：若制造螺母的鍛、軋棒以熱處理狀態交貨，且在螺母制造過程中沒有進行過任何熱處理，當該批鍛、軋棒已按規定進行了晶粒度檢查，則螺母可不再進行晶粒度檢查。6試驗方法6.1保證載荷試驗保證載荷試驗包括下列兩個主要程序：a)借助試驗芯棒(見圖1和圖2)施加規定的保證載荷；b)檢查有無因保證載荷造成的螺母螺紋損傷。注：有效力矩型螺母的保證載荷試驗，見GB/T3098.9規定的試驗程序。拉力試驗機應符合GB/T16825.1中1級或更高的要求。裝夾螺母時，應避免斜拉，可使用自動定夾具和試驗芯棒應符合以下規定。c)夾具孔徑d?:按表5的規定。7d)芯棒淬硬并回火：硬度45HRC～50HRC。e)試驗芯棒外螺紋精度：5h6g,但大徑公差應控制在6g公差帶靠近下限1/4的范圍內。試驗芯棒的螺紋尺寸在附錄A的表A.1和表A.2中給出。表5夾具孔徑單位為毫米公稱直徑D孔徑d公稱直徑D孔徑d公稱直徑D孔徑maxmaxmaxM55.0305.10539.08039.240M66.0306.10520.06520.195M4242.08042.240M77.0407.13022.06522.195M4545.08045.240M88.0408.130M2424.06524.195M4848.08048.240M1027.06527.195M5252.10052.290M12M3030.06530.195M5656.10056.290M1433.08033.240M6060.10060.290M16M3636.08036.240M6464.10064.290d?=D,其公差等級為D11。試件應為經尺寸等驗收合格的螺母。按圖1或圖2將螺母試件裝在試驗芯棒上。按GB/T228.1實施軸向拉力試驗或壓縮試驗。試驗機夾頭的分離速率，不應超過3mm/min。對粗牙螺母施加表2規定的保證載荷，而對細牙螺母施加表3規定的保證載荷，并保持15s,然后卸載將螺母旋出。試驗時，超過保證載荷值的情況，應限制在最低程度。每個螺母試驗后，應檢查試驗芯棒的螺紋。在試驗過程中，試驗芯棒的螺紋如有損壞，則該次試驗結果無效，并應采用符合規定的芯棒重新進行試驗。應檢查螺母有無斷裂或螺紋脫扣。應能用手將螺母旋出，或借助扳手松開螺母，但不應超過半扣。螺母承受表2或表3規定的保證載荷，而無螺紋脫扣或螺母斷裂。螺母經保證載荷試驗后，應能用手旋出(如有需要，借助扳手最多不超過半扣)。有爭議時，圖1拉力試驗是仲裁方法。6.2硬度試驗可采用布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度試驗測定硬度。布氏硬度試驗應按GB/T231.1的規定，試驗載荷等于30D2,單位為牛頓(N)。8洛氏硬度試驗應按GB/T230.1的規定。維氏硬度試驗應按GB/T4340.1的規定，試驗用最小載荷為98N。注1:當數量較少且對緊固件成品表面狀態要求較高時，選擇適當的硬度檢測方法。注2:當測試部位太小，不宜進行布氏硬度測試時，進行維氏硬度測試。使用經尺寸等檢驗合格的1、2、3級不銹鋼螺母進行硬度試驗。常規檢查，對試件適當處理后，在螺母的一個支承面上實施硬度試驗。取間隔為120°的三點硬度平均值作為螺母的硬度值。應在通過螺母軸心線的縱向截面上實施硬度試驗，在約1/2螺母高度并盡量靠近螺紋大徑處測定硬度，見圖3。取三點硬度平均值作為螺母的硬度值。標引序號說明：1——測定硬度的位置。圖3在螺母高度之半處測定硬度對規定材料的螺母進行硬度試驗時，螺母硬度值應符合表4的規定，且每批產品中所測得的硬度值偏差應不大于30HBW。6.3表面缺陷檢查對1、2、3級不銹鋼螺母成品進行目測檢查。6.4磁粉檢測或滲透檢測對螺紋規格大于M24的1、2、3級不銹鋼螺母，磁粉檢測試驗方法按NB/T20003.5規定，滲透檢測試驗方法按NB/T20003.4規定。應從完成全部熱處理工序的緊固件上，采用適當的方法制取試件，以確保材料表面原始特征的復現9通過螺紋軸心線截取縱向截面。可以選擇適當的方式鑲嵌試件。磨拋時應用水冷卻，防止試件因受熱而發生組織變化。試件的浸蝕應使大部分晶界完全顯示出來。按GB/T6394規定對試件進行晶粒度檢查。7標志與包裝1、2、3級不銹鋼螺母應標志制造者識別標志和表1規定的材料代碼。對于六角螺母，最好在支承面或側面用凹字，或在倒角面用凸字標志(見圖4),凸字標志不應超過螺母支承面；對法蘭面螺母，應在法蘭上標志。圖4標志代號示例包裝箱應牢固、防潮，每箱質量不應超過40kg,包裝箱內的分裝方法由制造者確定。包裝箱外應有制造者、產品名稱、標準編號、批與奧氏體不銹鋼螺母直接接觸的包裹材料中氯、氟和硫含量均不應超過0.1%(質量分數),且氯化物和氟化物的溶濾排出量應分別小于50×10-?。(資料性)試驗芯棒的螺紋尺寸試驗芯棒的螺紋尺寸見表A.1和表A.2。表A.1保證載荷試驗芯棒的螺紋尺寸粗牙螺紋單位為毫米螺紋規格D螺距芯棒(粗牙螺紋)芯棒的螺紋大徑(6g公差帶靠近下限四分之一的范圍內)芯棒的螺紋中徑maxmax11223344556表A.2保證載荷試驗芯棒的螺紋尺寸細牙螺紋單位為毫米螺紋規格D×P芯棒(細牙螺紋)芯棒的螺紋大徑(6g公差帶靠近下限四分之一的范圍內)芯棒的螺紋中徑maxminmaxminM8×17.8397.7947