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》團體標準編制說明一、工作簡況1、任務來源本標準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團體標準委員會綜合標準領域委員會提出團體標準立項申請，并通過了立項答辯。本標準是核能開發(fā)科研項目《核級鎳基合金帶材國產化及先進屏蔽材料成型控性研究》的研制任務之一。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。計劃完成時間為2022年6月。2、標準化對象簡要情況及制修訂標準的原則1）標準化對象簡要情況（1）產品標準本標準規(guī)定的產品為本標準的目標產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，國內類似牌號為GH4169。目前國內核級鎳基合金帶材的生產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，預計產量可達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。目前國內該合金帶材尚處于研制階段。（2）方法標準目前該合金帶材研制過程中涉及的試驗方法均為國內領先水平，已達到國際先進水平，采用國內領先的設備進行帶材研制、生產和檢驗。2）制修訂標準的原則（1）制修訂標準的依據(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。國內核級鎳基合金帶材尚未形成成熟制造技術，至今仍未實現(xiàn)國產化，面臨著無行業(yè)標準、無成熟工藝、無合格產品的“三無”窘境。盡管目前已有航空、航天領域用GH4169合金帶材標準，但已有標準不具備通用性，無法實現(xiàn)其在核電領域的應用。本標準首次按照核電要求建立鎳基合金帶材自主標準，可以實現(xiàn)國內核電用鎳基合金冷軋薄帶技術標準統(tǒng)一化。（2）制修訂標準的原則本標準在制定過程中，參照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(guī)則》以及GB/T20001.10《標準編寫規(guī)則第10部分：產品標準》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條件要求及帶材產品特點，本著先進性、科學性、合理性和可操作性以及標準的統(tǒng)一性、協(xié)調性、適用性、一致性和規(guī)范性原則來進行本標準的制定工作。3、本標準未采用國際標準和國內先進標準。4、標準主要內容確定的論據(jù)1）牌號本標準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，有利于進入國際市場。2）制造方法真空感應熔煉+真空電弧重熔（或電渣重熔）雙聯(lián)冶煉工藝是目前國內外核電領域用鎳基合金普遍采用的冶煉工藝。真空感應熔煉+電渣重熔+真空電弧重熔的三聯(lián)冶煉工藝可以進一步提高核級鎳基合金帶材的純凈度、均質性、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生黑白斑等冶金缺陷。由此確定本標準中合金采用下列冶煉方法生產：真空感應熔煉+真空電弧重熔；真空感應熔煉+電渣重熔；真空感應熔煉+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)定鑄錠或坯料應進行均勻化處理。3）化學成分本標準確定的化學成分與技術條件保持一致。4）交貨狀態(tài)因核級鎳基合金帶材特殊的使用要求，規(guī)定帶材必須經光亮固溶處理。在前期大量試驗基礎上，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)產品厚度確定，空冷或以更快速率冷卻。5）性能指標本標準確定的室溫力學性能、彎曲性能、晶粒度和外觀質量等性能指標均與帶材技術條件要求保持一致。此外，因碳氮化物和夾雜物顯著影響薄帶材的表面質量與性能，本標準在技術條件基礎上進一步對帯坯的非金屬夾雜物提出了相應的規(guī)定。因帶材表面晶間腐蝕深度影響其使用性能，本標準進一步提出了對交貨狀態(tài)帶材表面晶間腐蝕的檢驗要求。由于帯坯冶金質量直接影響帶材質量，本標準進一步提出需對帯批進行低倍組織檢驗和超聲檢測。針對帶材尺寸和外形，本標準基于目前生產水平，并結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）試驗方法本標準制定涉及的試驗方法主要為對尺寸、外形、化學成分、室溫拉伸、硬度、彎曲試驗、低倍組織、高倍組織、超聲檢測和外觀質量的檢驗，相關檢驗標準的最新版本適用于本標準。7）檢驗規(guī)則本標準規(guī)定的檢驗均為質量一致性檢驗。檢驗規(guī)則進一步對檢驗項目、取樣部位、取樣數(shù)量以及相應的要求和檢驗方法的章條號做出了規(guī)定。此外，為了進一步確保帶材產品的質量和性能一致性，對組批規(guī)則、抽樣方案、判定和復驗規(guī)則做出了相應的規(guī)定。5、主要試驗（或驗證）結果的分析、綜述報告、技術經濟論證，預期的經濟效果等核電用鎳基核級冷軋薄帶標準可以建立起核級關鍵原材料市場準入和技術壁壘體系。掌握了該帶材標準的制定權，在一定程度上意味著掌握了市場的主動權。此外，這一標準的建立可為國產核級鎳基合金帶材提供標準規(guī)范，以標準支撐、引領，并不斷推動國產核級鎳基合金帶材的質量。通過本標準的制定可解決核電關鍵原材料“卡脖子”難題，助推原材料的自主供應和構件的自主制造。6、與有關的現(xiàn)行的方針、政策、法律、法規(guī)和強制性標準的關系符合現(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過和依據(jù)。暫無。8、標準水平建議，預期的社會經濟效果本標準為國內領先、國際先進水平。通過本標準的制定可解決核電關鍵原材料“卡脖子”難題，助推原材料的自主供應和構件的自主制造，具有顯著的社會經濟效果。9、貫徹標準的要求和措施建議（包括組織措施、技術措施、過渡辦法等內容），根據(jù)國家經濟、技術政策需要和該標準涉及的產品的技術改造難度等因素提出標準的實施日期的建議。建議本標準批