ICS77.140.85CCSH43團體標準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發布2023-07-16實施中國核工業勘察設計協會發布IT/CNIDA011—2023前言 Ⅲ1范圍 12規范性引用文件 13術語和定義 14訂貨要求 25制造 26化學成分 37力學性能 48宏觀浸蝕 69金相檢驗 610試料及試樣的保管 611重新熱處理 612表面質量 713無損檢測 714缺陷的清除與修整 815尺寸和外形 816標志、清潔、包裝和運輸 817質量證明文件 8ⅢT/CNIDA011—2023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。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。本文件由中國核工業勘察設計協會提出并歸口。本文件起草單位:上海核工程研究設計院股份有限公司、中核核電運行管理有限公司、上海第一機床廠有限公司、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范圍本文件規定了重水堆端部組件用11cr12MnNisi馬氏體不銹鋼鍛件的制造、檢驗和驗收等要求。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/T223(所有部分)鋼鐵及合金化學分析方法GB/T226鋼的低倍組織及缺陷酸蝕檢驗法GB/T228.1—2021金屬材料拉伸試驗第1部分:室溫試驗方法GB/T228.2金屬材料拉伸試驗第2部分:高溫試驗方法GB/T229—2020金屬材料夏比擺錘沖擊試驗方法GB/T231.1金屬材料布氏硬度試驗第1部分:試驗方法GB/T1979結構鋼低倍組織缺陷評級圖GB/T6394金屬平均晶粒度測定方法GB/T10561—2005鋼中非金屬夾雜物含量的測定標準評級圖顯微檢驗法GB/T11170不銹鋼多元素含量的測定火花放電原子發射光譜法(常規法)GB/T13298金屬顯微組織檢驗方法GB/T20066鋼和鐵化學成分測定用試樣的取樣和制樣方法GB/T20123鋼鐵總碳硫含量的測定高頻感應爐燃燒后紅外吸收法(常規方法)NB/T20003.2—2021核電廠核島機械設備無損檢測第2部分:超聲檢測NB/T20003.4核電廠核島機械設備無損檢測第4部分:滲透檢測NB/T20003.5核電廠核島機械設備無損檢測第5部分:磁粉檢測3術語和定義下列術語和定義適用于本文件。端部組件endfittings重水堆中構成燃料通道入口和出口端的組件。3.2模擬消除應力熱處理simulatedstress-reliefheattreatment模擬零部件后續將要進行的消除應力熱處理。2T/CNIDA011—20234訂貨要求訂貨合同中應注明本文件編號、牌號和數量等。采購方應提供訂貨圖、尺寸及允許偏差。訂貨合同應至少明確以下技術要求:—鍛件的交貨狀態;—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在生產前編制制造大綱,應列出其認為直接影響鍛件質量的主要工藝和技術參數,并做詳細說明。制造大綱中至少應包括的主要工藝和制造參數如下。a)原材料。b)冶煉工藝。c)化學成分規定值。d)鋼錠的質量和類型。e)鋼錠頂部和底部質量切除百分比。f)鍛件在鋼錠中的位置示意圖。g)按時間先后順序列出主要制造和檢驗工序的工藝流程,至少包括:1)冶煉;2)鍛造;3)機加工;4)熱處理;5)取樣和檢驗;6)無損檢測。h)每個鍛造工序后的標注有尺寸的坯件簡圖,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)性能試驗用試料在鍛件上的位置圖。5.2冶煉不銹鋼應采用電弧爐并經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。經供需雙方協商,也可采用經采購方認可的其他相當或更好的工藝冶煉。5.3鍛造為確保鍛件無縮孔和嚴重的偏析,鋼錠的頭尾應有足夠的切除量。鍛件總鍛造比應大于或等于3。3T/CNIDA011—20235.4熱處理5.4.1性能熱處理鍛件應進行淬火加回火熱處理;回火保溫溫度應不低于600℃,保溫至少4h。淬火和回火時應在每熱處理爐次鍛件上至少放置3支測溫熱電偶,熱電偶布置位置應至少包括溫度最低和最高的區域以及裝爐中間鍛件上。采用經檢定合格的連續式熱處理爐進行熱處理的鍛件,可不用放置熱電偶。因進行熱處理而產生的氧化皮,應用酸洗或其他適當的方法去除。鍛件性能熱處理保溫期間的溫度偏差不超過±10℃,所有熱處理的工藝應記錄并列入質量證明書。5.4.2模擬消除應力熱處理力學性能(硬度除外)試料和金相檢驗試料應進行模擬消除應力熱處理。試料的模擬消除應力熱處理工藝應根據設備制造廠對產品的消除應力熱處理工藝以及鍛件制造廠對產品鍛件的消除應力熱處理工藝進行制定,并滿足如下要求:—試料進入熱處理爐時,爐溫應不大于300℃;—升溫速率不應超過200℃/h,鍛件升溫至565℃±15℃進行保溫,保溫時間不低于2h;—采用空冷的方式進行冷卻。5.5機加工鍛件應在性能處理前進行粗加工,使鍛件符合5.1所述外形圖規定的形狀和尺寸。鍛件在性能熱處理后進行精加工,其尺寸和表面粗糙度應符合訂貨合同和圖紙的要求,且能夠滿足表面質量和無損檢測的要求。5.6交貨狀態鍛件應以性能熱處理或性能熱處理加消除應力熱處理狀態交貨。5.7臨時焊接不準許在母材鍛件上焊接非結構的附件和臨時附件。6化學成分6.1規定值11Cr12MnNisi鍛件熔煉和成品分析的化學成分應符合表1的規定。表1化學成分類別化學成分(質量分數)/%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化學成分分析化學成分分析試樣的取樣和制樣方法按本文件和GB/T20066的規定執行,分析方法按GB/T223(所有部分)中適用部分、GB/T11170和GB/T20123的有關規定執行,但仲裁分析應按GB/T223(所有部分)中適用部分執行。鍛件制造廠應提供一份熔煉分析報告。熔煉分析應在澆注鋼錠時取樣(電渣重熔時應在每個重熔鋼錠的兩端取樣)。成品分析試樣應取自7.2.1所述試料。成品分析可在截取力學試驗試樣后的余料上取樣,也可取自試驗后的室溫拉伸試樣的端部。7力學性能7.1規定值11Cr12MnNisi鍛件經模擬消除應力熱處理的試料的力學性能應符合表2的規定。表2力學性能試驗項目試驗溫度/℃力學性能規定值拉伸試驗室溫規定塑性延伸強度(Rp0.2)/Mpa≥585抗拉強度(Rm)/Mpa≥725斷后伸長率(A)/%≥12斷面收縮率(Z)/%≥30350規定塑性延伸強度(Rp0.2)/Mpa≥486抗拉強度(Rm)/Mpa≥662斷后伸長率(A)/%提供數據斷面收縮率(Z)/%提供數據沖擊試驗21縱向吸收能量(KV)/J≥27側膨脹值/mm提供數據纖維斷面率/%提供數據65橫向吸收能量(KV)/J≥20側膨脹值/mm提供數據纖維斷面率/%提供數據硬度室溫HBW223~2697.2取樣7.2.1每批取一個鍛件,在其兩端或其軸向延長段上各截取1塊試料,試料應具有足夠的尺寸,以便截取包括可能作復試在內所需的所有試樣。試料切取后應按照5.4.2的要求進行模擬消除應力熱處理。7.2.2每塊試料應截取一套試樣。一套試樣至少包括1個化學分析試樣,1個室溫拉伸試樣,1個高溫拉伸試樣,2組(每組3個)夏比V型缺口(CV)沖擊試樣,1套金相檢驗試樣。5T/CNIDA011—20237.2.3拉伸試樣的軸線應垂直于主加工方向,試樣軸線應位于鍛件厚度的中心,試樣長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個縱向沖擊試樣的軸線應平行于主加工方向,3個橫向沖擊試樣的軸線應垂直于主加工方向。試樣軸線應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個沖擊試樣應并排截取,缺口的底線方向應一致且垂直于鍛件的最近熱處理表面。7.2.5每個交貨狀態的鍛件,表面經除銹和清潔后,應在鍛件的長度中心部位外圓面的兩個位置及兩端部外圓面各一個位置,分別進行布氏硬度檢測,4個檢測位置方位角應彼此相隔90。,硬度值應符合表2的規定。7.3試驗7.3.1組批規則每批鍛件應由相同熔煉爐號、相同制造過程、同爐熱處理或在連續式爐中經受相同條件的同一次熱處理、相同尺寸的鍛件組成,每批鍛件的質量不超過10t。7.3.2試驗項目與數理從7.2.1所述的每塊試料上分別加工如下力學性能試樣:—1個室溫拉伸試樣;—1個高溫拉伸試樣;—2組(6個)沖擊試樣;應在7.2.5所述的相隔90。的4個位置上進行硬度試驗。7.3.3試驗方法7.3.3.1拉伸試驗拉伸試樣應符合GB/T228.1—2021中R4號試樣的要求。室溫拉伸試驗按GB/T228.1—2021的規定執行。高溫拉伸試驗按GB/T228.2的規定執行。7.3.3.2沖擊試驗沖擊試樣應采用GB/T229—2020中表2規定的V型缺口標準試樣。每組沖擊試驗應由鄰近的3個試樣組成。沖擊試驗按GB/T229—2020的規定執行。7.3.3.3硬度試驗硬度試驗按GB/T231.1的規定執行。7.4復試7.4.1如果鍛件的拉伸試驗結果不滿足表2的要求,可在不合格項目試樣的鄰近部位取雙倍試樣進行復試。僅當所有的復試試驗結果均滿足規定要求時,拉伸試驗合格。7.4.2對于21℃或65℃沖擊試驗,如果僅有一個試驗結果小于規定值,則允許復試;應在不合格試樣的鄰近部位截取2個試樣,當每個復試試樣的試驗結果均滿足表2的要求時,沖擊試驗合格。6T/CNIDA011—20238宏觀浸蝕8.1宏觀浸蝕切片試樣應取自相當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熔煉爐號采用底部澆注多個鋼錠,則只需隨機選取一個鋼錠,在相當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的規定進行宏觀浸蝕試驗,并按GB/T1979的規定進行評定。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。對于中心疏松及錠型偏析超過1級的鍛坯,在保證后續鉆孔機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若宏觀浸蝕試驗結果不滿足要求,則應將鍛坯端部可能的超標部分切除,并重新切取宏觀浸蝕切片進行試驗。若同一個熔煉爐號澆注了多個鋼錠,當宏觀浸蝕不合格時,則應對該熔煉爐號剩余的其他所有鍛坯進行宏觀浸蝕試驗。9金相檢驗9.1取樣應在7.2.1所述的經模擬消除應力熱處理后的每塊試料上取樣進行金相檢驗。9.2顯微組織按GB/T13298的規定檢驗試樣的金相組織,并提供金相圖片(×200)。9.3晶粒度按GB/T6394的規定測定鍛件的實際晶粒度,級別應為4級或更細。9.4非金屬夾雜物非金屬夾雜物按GB/T10561—2005中的方法A進行評定,試驗結果應符合如下要求:—A類:粗系、細系分別小于或等于2.0級;—B類:粗系、細系分別小于或等于2.0級;—C類:粗系、細系分別小于或等于1.5級;—D類:粗系、細系分別小于或等于1.5級。10試料及試樣的保管試料及試樣的保管要求按合同的規定執行。11重新熱處理如果力學性能試驗結果不合格,則可對鍛件進行重新熱處理,并進行除化學成分分析、非金屬夾雜物和宏觀浸蝕以外所有規定的試驗和檢驗。重新熱處理僅允許進行一次。7T/CNIDA011—202312表面質量應對交貨的每個鍛件進行表面質量檢驗。鍛件表面不準許存在肉眼可見的氧化皮、裂紋、氣孔、結疤、夾渣及其他影響使用性能的缺陷。13無損檢測13.1滲透檢測或磁粉檢測在最終機加工后,應對鍛件的所有可達表面進行滲透檢測或磁粉檢測。滲透檢測和磁粉檢測的檢驗方法分別按NB/T20003.4和NB/T20003.5的規定執行。13.1.2記錄顯示和驗收準則鍛件的磁粉檢測和滲透檢測應按下列要求進行驗收。a)凡主要尺寸大于1.5mm的相關顯示均應記錄。b)不準許存在下列相關顯示。1)任何裂紋等危險性缺陷。2)凡長度大于下列規定的線性顯示:—當材料厚度小于16mm時,長度大于1.5mm的線性顯示;—當材料厚度大于或等于16mm且小于50mm時,長度大于3mm的線性顯示;—當材料厚度大于或等于50mm時,長度大于5mm的線性顯示。3)凡尺寸大于下列規定的圓形顯示:—當材料厚度小于16mm時,尺寸大于3mm的圓形顯示;—當材料厚度大于或等于16mm時,尺寸大于5mm的圓形顯示。4)在一條直線上有4個或4個以上,且邊緣間距不大于1.5mm的相關顯示。5)在相關顯示最密集部位的任意一個面積為4000mm2(長徑不大于150mm)的矩形區域內,有10個或10個以上的相關顯示。13.2超聲檢測13.2.1檢測方法在鍛件所有機加工完成后,應對鍛件進行100%體積的超聲檢測。超聲檢測應符合NB/T20003.2—2021中5.3表11中Ⅲa規定的直射波和斜射波掃查。直射波檢測時,應分別采用平底孔調節靈敏度和底波法調節靈敏度兩種方式:—采用平底孔調節靈敏度時,平底孔直徑應為2mm;應根據厚度設置3個平底孔用于制作距離波幅曲線(DAC);—采用底波法調節靈敏度時,應將鍛件的一次底波調節至顯示滿屏幅度(FSH)的80%。斜射波檢測時,應采用矩形槽設置靈敏度。矩形槽:深度0.1mm±0.02mm,寬度≤1mm,長度≥50mm。8T/CNIDA011—202313.2.2記錄信號和驗收準則13.2.2.1超聲檢測應記錄以下信號:a)直射波檢測時,所有波幅達到或超過50%基準靈敏度的顯示信號;b)直射波檢測時,排除結構影響,底波降低到顯示屏滿刻度20%的區域;c)斜射波檢測時,所有達到或超過50%基準靈敏度的顯示信號;d)游動信號。13.2.2.2除訂貨合同另有規定外,不準許存在以下顯示:a)危險性缺陷,如白點、裂紋;b)