CSTM-核电用NG718镍基合金冷轧薄带编制说明

第第页《核电用NG718镍基合金冷轧薄带》团体标准编制说明一、工作简况1、任务来源本标准由北京钢研高纳科技股份有限公司组织编写，于2021年10月向中国材料与试验团体标准委员会综合标准领域委员会提出团体标准立项申请，并通过了立项答辩。本标准是核能开发科研项目《核级镍基合金带材国产化及先进屏蔽材料成型控性研究》的研制任务之一。主要起草单位：北京钢研高纳科技股份有限公司、中广核铀业发展有限公司，安泰科技股份有限公司和中国科学院金属研究所。工作组成员：石照夏，胥国华，鞠泉，盛国福，丁怀博，王惠生，陈嘉诚，罗俊义，宋艳丽，马颖澈，张龙，李昊泽。计划完成时间为2022年6月。2、标准化对象简要情况及制修订标准的原则1）标准化对象简要情况（1）产品标准本标准规定的产品为本标准的目标产品为核电用镍基合金带材，带材厚度小于0.8mm。核级镍基合金国外类似牌号为Inconel718，国内类似牌号为GH4169。目前国内核级镍基合金带材的生产厂家为北京钢研高纳科技股份有限公司和安泰科技股份有限公司，预计产量可达50t/年。核级镍基核级带材主要用于制造压水堆燃料组件格架弹簧与条带格架弹簧。目前国内该合金带材尚处于研制阶段。（2）方法标准目前该合金带材研制过程中涉及的试验方法均为国内领先水平，已达到国际先进水平，采用国内领先的设备进行带材研制、生产和检验。2）制修订标准的原则（1）制修订标准的依据或理由目前全球商用核燃料组件上使用的Inconel718带材均由国外公司垄断供应。国内核级镍基合金带材尚未形成成熟制造技术，至今仍未实现国产化，面临着无行业标准、无成熟工艺、无合格产品的“三无”窘境。尽管目前已有航空、航天领域用GH4169合金带材标准，但已有标准不具备通用性，无法实现其在核电领域的应用。本标准首次按照核电要求建立镍基合金带材自主标准，可以实现国内核电用镍基合金冷轧薄带技术标准统一化。（2）制修订标准的原则本标准在制定过程中，参照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》以及GB/T20001.10《标准编写规则第10部分：产品标准》给出的规则起草。编制过程中，根据弹簧制造对核级镍基合金带材的技术条件要求及带材产品特点，本着先进性、科学性、合理性和可操作性以及标准的统一性、协调性、适用性、一致性和规范性原则来进行本标准的制定工作。3、本标准未采用国际标准和国内先进标准。4、标准主要内容确定的论据1）牌号本标准确定的核级镍基合金牌号为NG718，“NG”为“NuclearGrade”的首字母缩写，代表核电级别。718与国外核级镍基合金代号相同，在国际市场有较高的辨识度，有利于进入国际市场。2）制造方法真空感应熔炼+真空电弧重熔（或电渣重熔）双联冶炼工艺是目前国内外核电领域用镍基合金普遍采用的冶炼工艺。真空感应熔炼+电渣重熔+真空电弧重熔的三联冶炼工艺可以进一步提高核级镍基合金带材的纯净度、均质性、减小夹杂物尺寸和含量，同时提高自耗电极棒的致密性，避免自耗重熔过程中产生黑白斑等冶金缺陷。由此确定本标准中合金采用下列冶炼方法生产：真空感应熔炼+真空电弧重熔；真空感应熔炼+电渣重熔；真空感应熔炼+电渣重熔+真空电弧重熔。此外，由于合金中含有大量的易偏析元素，因此，规定铸锭或坯料应进行均匀化处理。3）化学成分本标准确定的化学成分与技术条件保持一致。4）交货状态因核级镍基合金带材特殊的使用要求，规定带材必须经光亮固溶处理。在前期大量试验基础上，确定了成品带材最佳固溶处理制度为(920℃~1100℃)±10℃，保温时间根据产品厚度确定，空冷或以更快速率冷却。5）性能指标本标准确定的室温力学性能、弯曲性能、晶粒度和外观质量等性能指标均与带材技术条件要求保持一致。此外，因碳氮化物和夹杂物显著影响薄带材的表面质量与性能，本标准在技术条件基础上进一步对帯坯的非金属夹杂物提出了相应的规定。因带材表面晶间腐蚀深度影响其使用性能，本标准进一步提出了对交货状态带材表面晶间腐蚀的检验要求。由于帯坯冶金质量直接影响带材质量，本标准进一步提出需对帯批进行低倍组织检验和超声检测。针对带材尺寸和外形，本标准基于目前生产水平，并结合核级镍基合金带材的尺寸精度要求，分别提出了带材普通精度和高级精度的要求。6）试验方法本标准制定涉及的试验方法主要为对尺寸、外形、化学成分、室温拉伸、硬度、弯曲试验、低倍组织、高倍组织、超声检测和外观质量的检验，相关检验标准的最新版本适用于本标准。7）检验规则本标准规定的检验均为质量一致性检验。检验规则进一步对检验项目、取样部位、取样数量以及相应的要求和检验方法的章条号做出了规定。此外，为了进一步确保带材产品的质量和性能一致性，对组批规则、抽样方案、判定和复验规则做出了相应的规定。5、主要试验（或验证）结果的分析、综述报告、技术经济论证，预期的经济效果等核电用镍基核级冷轧薄带标准可以建立起核级关键原材料市场准入和技术壁垒体系。掌握了该带材标准的制定权，在一定程度上意味着掌握了市场的主动权。此外，这一标准的建立可为国产核级镍基合金带材提供标准规范，以标准支撑、引领，并不断推动国产核级镍基合金带材的质量。通过本标准的制定可解决核电关键原材料“卡脖子”难题，助推原材料的自主供应和构件的自主制造。6、与有关的现行的方针、政策、法律、法规和强制性标准的关系符合现行的方针、政策、法律和法规。7、对征求意见及重大分歧意见的处理经过和依据。暂无。8、标准水平建议，预期的社会经济效果本标准为国内领先、国际先进水平。通过本标准的制定可解决核电关键原材料“卡脖子”难题，助推原材料的自主供应和构件的自主制造，具有显著的社会经济效果。9、贯彻标准的要求和措施建议（包括组织措施、技术措施、过渡办法等内容），根据国家经济、技术政策需要和该标准涉及的产品的技术改造难度等因素提出标准的实施日期的建议。建议本标准批