CSTM-核電用NG718鎳基合金冷軋薄帶編制說明

第第頁《核電用NG718鎳基合金冷軋薄帶》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)編制說明一、工作簡況1、任務(wù)來源本標(biāo)準(zhǔn)由北京鋼研高納科技股份有限公司組織編寫，于2021年10月向中國材料與試驗(yàn)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)委員會綜合標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)域委員會提出團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)申請，并通過了立項(xiàng)答辯。本標(biāo)準(zhǔn)是核能開發(fā)科研項(xiàng)目《核級鎳基合金帶材國產(chǎn)化及先進(jìn)屏蔽材料成型控性研究》的研制任務(wù)之一。主要起草單位：北京鋼研高納科技股份有限公司、中廣核鈾業(yè)發(fā)展有限公司，安泰科技股份有限公司和中國科學(xué)院金屬研究所。工作組成員：石照夏，胥國華，鞠泉，盛國福，丁懷博，王惠生，陳嘉誠，羅俊義，宋艷麗，馬穎澈，張龍，李昊澤。計(jì)劃完成時間為2022年6月。2、標(biāo)準(zhǔn)化對象簡要情況及制修訂標(biāo)準(zhǔn)的原則1）標(biāo)準(zhǔn)化對象簡要情況（1）產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的產(chǎn)品為本標(biāo)準(zhǔn)的目標(biāo)產(chǎn)品為核電用鎳基合金帶材，帶材厚度小于0.8mm。核級鎳基合金國外類似牌號為Inconel718，國內(nèi)類似牌號為GH4169。目前國內(nèi)核級鎳基合金帶材的生產(chǎn)廠家為北京鋼研高納科技股份有限公司和安泰科技股份有限公司，預(yù)計(jì)產(chǎn)量可達(dá)50t/年。核級鎳基核級帶材主要用于制造壓水堆燃料組件格架彈簧與條帶格架彈簧。目前國內(nèi)該合金帶材尚處于研制階段。（2）方法標(biāo)準(zhǔn)目前該合金帶材研制過程中涉及的試驗(yàn)方法均為國內(nèi)領(lǐng)先水平，已達(dá)到國際先進(jìn)水平，采用國內(nèi)領(lǐng)先的設(shè)備進(jìn)行帶材研制、生產(chǎn)和檢驗(yàn)。2）制修訂標(biāo)準(zhǔn)的原則（1）制修訂標(biāo)準(zhǔn)的依據(jù)或理由目前全球商用核燃料組件上使用的Inconel718帶材均由國外公司壟斷供應(yīng)。國內(nèi)核級鎳基合金帶材尚未形成成熟制造技術(shù)，至今仍未實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，面臨著無行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、無成熟工藝、無合格產(chǎn)品的“三無”窘境。盡管目前已有航空、航天領(lǐng)域用GH4169合金帶材標(biāo)準(zhǔn)，但已有標(biāo)準(zhǔn)不具備通用性，無法實(shí)現(xiàn)其在核電領(lǐng)域的應(yīng)用。本標(biāo)準(zhǔn)首次按照核電要求建立鎳基合金帶材自主標(biāo)準(zhǔn)，可以實(shí)現(xiàn)國內(nèi)核電用鎳基合金冷軋薄帶技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一化。（2）制修訂標(biāo)準(zhǔn)的原則本標(biāo)準(zhǔn)在制定過程中，參照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》以及GB/T20001.10《標(biāo)準(zhǔn)編寫規(guī)則第10部分：產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)》給出的規(guī)則起草。編制過程中，根據(jù)彈簧制造對核級鎳基合金帶材的技術(shù)條件要求及帶材產(chǎn)品特點(diǎn)，本著先進(jìn)性、科學(xué)性、合理性和可操作性以及標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一性、協(xié)調(diào)性、適用性、一致性和規(guī)范性原則來進(jìn)行本標(biāo)準(zhǔn)的制定工作。3、本標(biāo)準(zhǔn)未采用國際標(biāo)準(zhǔn)和國內(nèi)先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)。4、標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容確定的論據(jù)1）牌號本標(biāo)準(zhǔn)確定的核級鎳基合金牌號為NG718，“NG”為“NuclearGrade”的首字母縮寫，代表核電級別。718與國外核級鎳基合金代號相同，在國際市場有較高的辨識度，有利于進(jìn)入國際市場。2）制造方法真空感應(yīng)熔煉+真空電弧重熔（或電渣重熔）雙聯(lián)冶煉工藝是目前國內(nèi)外核電領(lǐng)域用鎳基合金普遍采用的冶煉工藝。真空感應(yīng)熔煉+電渣重熔+真空電弧重熔的三聯(lián)冶煉工藝可以進(jìn)一步提高核級鎳基合金帶材的純凈度、均質(zhì)性、減小夾雜物尺寸和含量，同時提高自耗電極棒的致密性，避免自耗重熔過程中產(chǎn)生黑白斑等冶金缺陷。由此確定本標(biāo)準(zhǔn)中合金采用下列冶煉方法生產(chǎn)：真空感應(yīng)熔煉+真空電弧重熔；真空感應(yīng)熔煉+電渣重熔；真空感應(yīng)熔煉+電渣重熔+真空電弧重熔。此外，由于合金中含有大量的易偏析元素，因此，規(guī)定鑄錠或坯料應(yīng)進(jìn)行均勻化處理。3）化學(xué)成分本標(biāo)準(zhǔn)確定的化學(xué)成分與技術(shù)條件保持一致。4）交貨狀態(tài)因核級鎳基合金帶材特殊的使用要求，規(guī)定帶材必須經(jīng)光亮固溶處理。在前期大量試驗(yàn)基礎(chǔ)上，確定了成品帶材最佳固溶處理制度為(920℃~1100℃)±10℃，保溫時間根據(jù)產(chǎn)品厚度確定，空冷或以更快速率冷卻。5）性能指標(biāo)本標(biāo)準(zhǔn)確定的室溫力學(xué)性能、彎曲性能、晶粒度和外觀質(zhì)量等性能指標(biāo)均與帶材技術(shù)條件要求保持一致。此外，因碳氮化物和夾雜物顯著影響薄帶材的表面質(zhì)量與性能，本標(biāo)準(zhǔn)在技術(shù)條件基礎(chǔ)上進(jìn)一步對帯坯的非金屬夾雜物提出了相應(yīng)的規(guī)定。因帶材表面晶間腐蝕深度影響其使用性能，本標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步提出了對交貨狀態(tài)帶材表面晶間腐蝕的檢驗(yàn)要求。由于帯坯冶金質(zhì)量直接影響帶材質(zhì)量，本標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步提出需對帯批進(jìn)行低倍組織檢驗(yàn)和超聲檢測。針對帶材尺寸和外形，本標(biāo)準(zhǔn)基于目前生產(chǎn)水平，并結(jié)合核級鎳基合金帶材的尺寸精度要求，分別提出了帶材普通精度和高級精度的要求。6）試驗(yàn)方法本標(biāo)準(zhǔn)制定涉及的試驗(yàn)方法主要為對尺寸、外形、化學(xué)成分、室溫拉伸、硬度、彎曲試驗(yàn)、低倍組織、高倍組織、超聲檢測和外觀質(zhì)量的檢驗(yàn)，相關(guān)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的最新版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。7）檢驗(yàn)規(guī)則本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的檢驗(yàn)均為質(zhì)量一致性檢驗(yàn)。檢驗(yàn)規(guī)則進(jìn)一步對檢驗(yàn)項(xiàng)目、取樣部位、取樣數(shù)量以及相應(yīng)的要求和檢驗(yàn)方法的章條號做出了規(guī)定。此外，為了進(jìn)一步確保帶材產(chǎn)品的質(zhì)量和性能一致性，對組批規(guī)則、抽樣方案、判定和復(fù)驗(yàn)規(guī)則做出了相應(yīng)的規(guī)定。5、主要試驗(yàn)（或驗(yàn)證）結(jié)果的分析、綜述報(bào)告、技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證，預(yù)期的經(jīng)濟(jì)效果等核電用鎳基核級冷軋薄帶標(biāo)準(zhǔn)可以建立起核級關(guān)鍵原材料市場準(zhǔn)入和技術(shù)壁壘體系。掌握了該帶材標(biāo)準(zhǔn)的制定權(quán)，在一定程度上意味著掌握了市場的主動權(quán)。此外，這一標(biāo)準(zhǔn)的建立可為國產(chǎn)核級鎳基合金帶材提供標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，以標(biāo)準(zhǔn)支撐、引領(lǐng)，并不斷推動國產(chǎn)核級鎳基合金帶材的質(zhì)量。通過本標(biāo)準(zhǔn)的制定可解決核電關(guān)鍵原材料“卡脖子”難題，助推原材料的自主供應(yīng)和構(gòu)件的自主制造。6、與有關(guān)的現(xiàn)行的方針、政策、法律、法規(guī)和強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系符合現(xiàn)行的方針、政策、法律和法規(guī)。7、對征求意見及重大分歧意見的處理經(jīng)過和依據(jù)。暫無。8、標(biāo)準(zhǔn)水平建議，預(yù)期的社會經(jīng)濟(jì)效果本標(biāo)準(zhǔn)為國內(nèi)領(lǐng)先、國際先進(jìn)水平。通過本標(biāo)準(zhǔn)的制定可解決核電關(guān)鍵原材料“卡脖子”難題，助推原材料的自主供應(yīng)和構(gòu)件的自主制造，具有顯著的社會經(jīng)濟(jì)效果。9、貫徹標(biāo)準(zhǔn)的要求和措施建議（包括組織措施、技術(shù)措施、過渡辦法等內(nèi)容），根據(jù)國家經(jīng)濟(jì)、技術(shù)政策需要和該標(biāo)準(zhǔn)涉及的產(chǎn)品的技術(shù)改造難度等因素提出標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施日期的建議。建議本標(biāo)準(zhǔn)批