(高清版)GB∕T 38938-2020 高强度低膨胀合金

ICS77.140.99国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会IGB/T38938—2020本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。本标准由中国钢铁工业协会提出。本标准由全国钢标准化技术委员会(SAC/TC183)归口。本标准起草单位：钢铁研究总院、中国航空工业集团有限公司西安飞行自动控制研究所、冶金工业信息标准研究院、中国运载火箭技术研究院、中国科学院长春光学精密机械与物理研究所。GB/T38938—2020高强度低膨胀合金1范围本标准适用于高负荷高精度承载构件用高强度低膨胀合金棒材、扁材和板材(以下简称合金材)。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T223.5钢铁酸溶硅和全硅含量的测定还原型硅钼酸盐分光光度法GB/T223.17钢铁及合金化学分析方法二安替比林甲烷光度法测定钛量GB/T223.19钢铁及合金化学分析方法新亚铜灵-三氯甲烷萃取光度法测定铜量GB/T223.20钢铁及合金化学分析方法电位滴定法测定钴量GB/T223.25钢铁及合金化学分析方法丁二酮肟重量法测定镍量GB/T223.62钢铁及合金化学分析方法乙酸丁酯萃取光度法测定磷量GB/T223.64钢铁及合金锰含量的测定火焰原子吸收光谱法GB/T223.79钢铁多元素含量的测定X-射线荧光光谱法(常规法)GB/T223.85钢铁及合金硫含量的测定感应炉燃烧后红外吸收法GB/T223.86钢铁及合金总碳含量的测定感应炉燃烧后红外吸收法GB/T228.1金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法GB/T230.1金属材料洛氏硬度试验第1部分：试验方法GB/T2423.1电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验A:低温GB/T2424.5电工电子产品环境试验温度试验箱性能确认GB/T2970厚钢板超声检测方法GB/T2975钢及钢产品力学性能试验取样位置及试样制备GB/T4162—2008锻轧钢棒超声检测方法GB/T4339金属材料热膨胀特征参数的测定GB/T10592高低温试验箱技术条件GB/T11170不锈钢多元素含量的测定火花放电原子发射光谱法(常规法)GB/T13298金属显微组织检验方法GB/T15749定量金相测定方法GB/T16839.1热电偶第1部分：电动势规范和允差GB/T18876.1应用自动图像分析测定钢和其他金属中金相组织、夹杂物含量和级别的标准试验方法第1部分：钢和其他金属中夹杂物或第二相组织含量的图像分析与体视学测定12GB/T38938—2020GB/T20066钢和铁化学成分测定用试样的取样和制样方法GB/T20123钢铁总碳硫含量的测定高频感应炉燃烧后红外吸收法(常规方法)GB/T20125低合金钢多元素的测定电感耦合等离子体发射光谱法GB/T21834中低合金钢多元素成分分布的测定金属原位统计分布分析法GB/T22368低合金钢多元素含量的测定辉光放电原子发射光谱法(常规法)GB/T38939镍基合金多元素含量的测定火花放电原子发射光谱分析法(常规法)YB/T4377金属试样的电解抛光方法YB/T5242精密合金包装、标志和质量证明书的一般规定3订货内容按本标准订购的合同或订单至少应包括下列内容：a)本标准编号；b)产品名称；c)牌号；d)交货状态；e)尺寸及允许偏差；f)重量或数量；g)其他特殊要求。合金材的尺寸、外形、重量及允许偏差应符合GB/T14985—2007的有关规定。5技术要求5.1牌号和化学成分合金材的牌号和化学成分(熔炼分析和成品分析)应符合表1的规定。在满足本标准性能的情况表1牌号和化学成分合金牌号化学成分(质量分数)/%CMnPSNi不大于4J33534.0~5.0~2.30~0.20~余量5.2冶炼方法合金应采用真空感应熔炼或真空感应加电渣重熔冶炼，经供需双方协商，并在合同中注明，也可采3GB/T38938—2020用其他冶炼方法。5.4.1合金材试样按表2推荐的热处理制度处理后，平均线膨胀系数应符合表2的规定。试样推荐热处理制度平均线膨胀系数α/(10-⁶/℃)—50℃~50℃20℃~100℃将半成品试样加热至950℃±10℃,保温30min,水冷，再加工为成品试样，在真空或保护气氛下加热至700℃±10℃,保温4h,随炉冷或空冷5.4.2合金材的其他物理性能参见附录A。合金材试样按表2推荐的热处理制度处理后，y→α的相变温度应在-60℃以下。对于公称直径、合金材试样按表2推荐的热处理制度处理后，力学性能应符合表3的规定。抗拉强度RmMPa规定塑性延伸强度Rp0.MPa断后伸长率A%断面收缩率Z%洛氏硬度HRC5.7超声检测5.8表面质量合金材的表面质量应符合GB/T14985—2007的规定。6试验方法6.1合金材的检验项目和试验方法符合表4的规定。4GB/T38938—2020表4检验项目表序号检验项目取样数量取样部位及取样方法试验方法1化学成分1个/炉见6.22平均线膨胀系数1个/炉合金材或中间坯3相变2个/炉见附录B4拉伸2个/批GB/T2975,任一支合金材5硬度2个/批任一支合金材6超声检测逐支GB/T4162—2008、GB/T29707尺寸、外形逐支—通用量具8表面质量逐支目视6.2合金的化学成分分析按GB/T223.79、GB/T11170、GB/T20123、GB/T20125、GB/T21834、GB/T22368、GB/T38939等通用的试验方法进行分析，但仲裁时应按GB/T223.5、GB/T223.17、的有关规定进行。合金材的检查和验收由供方技术质量监督部门进行。需方有权按标准规定进行检查和验收。7.2组批规则组成。合金材的取样数量和取样部位应符合表4的规定。7.4复验与判定规则合金材的复验与判定规则应符合GB/T14985—2007的规定。合金材的包装、标志和质量证明书应符合YB/T5242的规定。5GB/T38938—2020(资料性附录)4J335合金的典型物理性能A.14J335合金材经推荐热处理制度处理后的典型平均线膨胀系数参见表A.1。表A.1合金材的典型平均线膨胀系数合金牌号推荐热处理制度平均线膨胀系数α/(10-⁶/℃)—50℃~20℃20℃~50℃20℃~100℃50℃~50℃-50℃~100℃将半成品试样加热至950℃±10℃,保温30min,水冷，再将试样加工为成品试样，在真空或保护气氛下加热至700℃±10℃,保温4h,随炉冷或空冷表A.2合金材的其他典型物理性能合金牌号推荐热处理制度密度d弹性模量E电阻率p℃饱和磁感应强度B₅T见表A.18.1×10³6GB/T38938—2020(规范性附录)膨胀合金相变面积分数测量方法B.1范围本附录适用于膨胀合金的相变检验，以确定膨胀合金在-196℃~-60℃及其他温度环境下，Y相固溶体结构的稳定性。B.2试验内容B.3试样制备B.3.1取样B.3.1.1试样在成品的任意部位切取，检验面为垂直于锻、轧或变形方向的横截面。取样部位按表B.1的规定。表B.1相变检验取样部位示意图序号直径、厚度或边长切取方式切取示意图1棒材、管材切取整个截面；扁材、带材切取垂直于变形方向整个截面，其宽度不小于10mm2棒材、管材切取1/4横截面；扁材在贴近中心位置切取宽度不小于10mm,高度为1/2厚度3棒材、扁材在贴近中心位置切取不小于10mm×10mm的试样；管材整个壁厚切取长度不小于4棒材、扁材在贴近样品中心，以及边缘上切取10mm×10mm试样各1件：管材取样方式由双方协商进行“扁材按厚度，管材按外径。7GB/T38938—2020B.3.1.2直径2mm以下的丝材，建议切取3个～5个试样。B.3.1.4为制样或检验方便，允许将同一试样拆分为10mm×10mm的小试样，总检验截面面积按小B.3.1.8试样的热处理按各合金牌号产品标准规定进行。B.3.2试样研磨B.3.2.1试样的研磨按GB/T13298的规定进行。进行研磨。B.3.3试样抛光B.3.3.2本方法采用电解抛光。常用电解抛光液及电解规范见表B.2。表B.2电解抛光液及电解规范序号无水乙醇/mL高氯酸/mL丙三醇/mL电解条件时间/s温度/℃123—B.3.3.3试样的电解抛光操作按YB/T4377的有关规定进行。B.3.4试样浸蚀B.3.4.1试样采用化学浸蚀法，常用浸蚀剂和浸蚀方法见表B.3。序号名称成分方法1硫酸铜盐酸水溶液HClH₂O常温下浸蚀20s左右，颜色变灰即可2盐酸硝酸水溶液HNO₃蒸馏水浸蚀剂煮沸数秒，配制后放置，浸蚀或擦拭至试样变为灰色3盐酸硝酸氯化铜饱和溶液mL(浓)mL(浓)g浸蚀剂配制后放置20min～60min效果最好，数小时后腐蚀能力减弱。浸蚀或擦拭至试样变为灰色4王水甘油剂在高于20℃的环境温度下，浸蚀试样20s～60s,颜色变灰即可8GB/T38938—2020B.3.4.2表B.3中第1项和第3项可用浸有浸蚀剂的棉花擦拭试样，到表面发钝时基本完成。B.4.1杜瓦瓶(保温瓶)。B.4.2符合GB/T2423.1、GB/T2424.5或GB/T10592有关规定的低温试验箱。B.4.3100×~400×或更高级的光学显微镜，具备CCD图像采集功能，并安装可用于人工或自动测量的图像分析软件。B.4.4丙酮(或无水乙醇)。B.4.5二氧化碳(干冰)。B.4.6符合GB/T16839.1要求的低温温度计，或符合通用标准规定的其他类型低温温度计。B.5试验B.5.1低温环境的获得B.5.1.1-60℃环境，可采用在杜瓦瓶中配制的丙酮或无水乙醇与干冰的混合冷却剂，经过调温获得。或使用符合标准的低温试验箱。B.5.1.2-78.5℃环境，可采用在杜瓦瓶中配制的丙酮或无水乙醇与过量干冰的冷却混合物获得，或使用符合标准的低温试验箱。B.5.1.3—196℃的深低温环境采用浸泡液氮的方法。B.5.1.4当采用其他试验设备或制冷剂进行特殊负温环境下的相变试验时，试验准备应确保满足相关的标准及安全规范，并在双方认可的试验条件下进行。B.5.2试样的冷冻处理将抛光或腐蚀好的试样放进杜瓦瓶或低温试验箱中，在规定温度下冷冻规定的时间，使奥氏体充分转变至稳定状态，不同合金试样的冷冻温度及冷冻时间应符合表B.4的规定。冷冻完毕，取出试样升至表B.4膨胀合金的冷冻温度及冷冻时间序号合金牌号冷冻温度/℃冷冻时间/h14J329D-I—78.524J329D-,4J336°34J330,4J33544J332,4J332A,4J33456常温4J336的—196℃相变检验用于某些特殊的产品。B.5.3检验及结果评定B.5.3.1冷冻处理完毕后的试样，在放大镜为100×~400×下仔细观察整个抛光面是否有γ→α马氏9GB/T38938—2020体相变，Fe-Cr(4J528)合金在常温下检查针状马氏体。B.5.3.2常温下马氏体经过浸蚀后观察，针叶呈黑色，冷冻马氏体针叶颜色浅，多为成群分布，其数量较多时，常常沿加工方向串状分布，有时在抛光面上即可用目视观察到条状凸痕或斑点，这是由Y→a马氏体相变是体积膨胀而造成的浮凸现象。图B.1和图B.2分别为没有马氏体相变和有马氏体相变的试样。图B.1无相变试样(200×)图B.2严重相