EJ T 1040-1996 核电厂核岛设备材料理化检验方法.pdf

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1、ICS 77. 040. 01 H 20 备案号26-1997E.J 中华人民共和国核行业标准EJ月1040-1996核电厂核岛设备材料理化检验方法Physical and Chemical t创meth。dsfor material四edin nuclear island components 。fnucl锦rpower plants 1996-12-30发布1997-05”。1实施中国核工业总公司发布060531000142 EJ /T 1040-1996 目次前言. . . . . . . . . . . . . m 1 范围.2 引用标准.3 金属室温拉伸试验方法. 4 金属高温拉伸试

2、验方法”.2 5 金属夏比（U型缺口冲击试验方法.4 6 金属夏比（V型缺口冲击试验方法.4 7 元延性转变温度落锤试验方法8 参考无延性转变温度RTNDT的确定.7 9 金属弯曲试验方法”.810 焊缝弯曲试验“11 杯突试验.9 12 金属管的扩口试验.10 13 金属管的压扁试验.10 14 金属维氏硬度试验方法.11 15 金属布氏硬度试验方法.11 16 金属洛氏硬度试验方法“17 铁素体含量测定.”.11 18 钢的品粒大小的评定.12 19 18-10型铭镇奥氏体不锈钢的晶问腐蚀快速试验.12 20 组织检验.“.16 21 化学成分的检验22 C形环残余应力评定.16 23 沸

3、腾氯化镜溶液试验.16 附录AC提示的酣录18-10铜“敏化”处理选用原则. 18 EJ/T 1040-1996 .l.L. -!. 目Ui吕本标准以国家标准为基础并参考法国核岛设备设计建造规则协会CAFCEN）颁布的法国压水堆核岛机械设备设计建造规则RCC-MMC分册，第五版（93版）编写iui戚。根据核电材料理化分析的特殊要求，对国内已有标准补充一些内容。参照RCC-M标准编写的核电设备材料手册，牵涉到很多理化分析标准，材料标准中的性能指标直接引用的是RCC-M的数据。两国测试方法不同，必然会带来结果的不一致，使用后将会造成不可预计的后果。通过编写本标准，保证了理化分析的测试方法上的统一。

4、另一方面，国内标准较适合于一般工业部门应用，当用于核设备材料检盼时，需补充一些规定，通过编写本标准以适应核电材料理化性能检测之需要。本标准的附录A是提示的附录。本标准由全国核能标准化技术委员会提出并归口。本标准起草单位：上海核工程研究设计院。本标准主要起草人t桂运平、宁冬。lll 中华人民共和国核行业标准核电厂核岛设备材料理化检验方法Physical and Chemical test methods for material used in nuclear. island components of nuclear power plants 1 范围本标准规定了压水堆核电厂用核岛设备材料的理

5、化检验方法。本标准适用于压水堆核电厂核岛设备材料的理化分析。2 引用标准EJ/T 1040-1996 下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。在标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB/T 226-91 钢的低倍组织及缺陷酸蚀试验方法GB/T 228 87金属拉伸试验方法GB/T 229-94 金属夏比缺口咋击试验方法GB/T 230-91 金属洛氏硬度试验方法GB/T 231-84金属布氏硬度试验方法GB/T 232-88 金属弯曲试验方法GB/T 242 82 金属管扩口试验方法GB/T 246-82金

6、属管压扁试验方法GB丁984-85堆焊焊条GB/T 2651-81 焊接接头拉伸试验方法GB/T 2653-81 焊接接头弯曲及压扁试验方法GB/T 3076-81 金属薄板（带）拉伸试验方法GB/T 3652-83 金属管材高温拉伸试验方法GB/T 4156-84 金属杯突试验方法GB/T 4334. 5-90 不锈钢硫酸硫酸铜腐蚀试验方法GB/T 4334. 8-84 不锈钢42%氯化镇应力腐蚀试验方法GB/T 4338 84 金属高温拉伸试验方法GB/T 4340-84 金属维氏硬度试验方法GB/T 6394-86 金属平均晶粒度测定法中E核工业总公司1996-12-30批准1997-0

7、5-01实施1 EJ /T 1040-1996 GB/T 6397-86 金属拉伸试验试样GB/T 6803-86 铁素体钢的无塑性转变温度落锤试验方法GB/T 10561-89 钢中非金属夹杂物显微评定方法GB/T 12778- 91 金属夏比冲击断口测定方法GB/T 13298-91 金属显微组织检验方法JJG 139-83 计量器具检定规程拉力、压力和万能材料试验机JG 145-76 摆锤式冲击试验机检定规程3 金属室温拉伸试验方法本章适用于室温下金属的拉伸试验。3. 1 试样试样采用GB/T6397规定的R4短比例试样，较小尺寸试样的试验结果只能做为参考。不能取得上述试样时，可用尺寸较

8、小试样，圆形或多边形截面钢管可采用整管试祥和条状试样。3.2 试验机3. 2. l 各种类型试验机均可使用，试验机误差应符合JJG139的1级试验机要求。3.2.2 按GB/T228附录A（提示的附录标定引伸仪。所用引伸仪应不低于D级。3.2.3 试验机和引伸仪应由计量部门每年校验一次。3.3 试验方法试验过程按相应国标执行，与国标不同处按本章要求执行。3.3. 1 试验方法按GB/T228标准执行。加载速度为1030MPa/s，最好为lOMPa/s，在塑性变形范围内，试验机的延伸速度应低于每分钟2士10%T三二12cT:-+1sc、7 EJ /T 1040-1996 本标准采用下列定义。参考

9、无延性转变温度RTNnT：试样冲击吸收功为68J，侧向膨胀量不小于0.9mm时的TNm温度为参考无延性转变温度RTNnT。注：无延性转变温度T,ff叮z标准试样发生断裂的最高温度它表征含有小裂纹的钢材在动态加载屈服应力下发生脆断的最高温度8.2 试样冲击试验三个试样为一组。8.3 试验方法试验过程按相应国标执行，与国标不同处按本章要求执行。8.3. 1 根据落锤试验及夏比V形缺口试样的冲击试验确定RTNDT温度。落锤试验根据第7章进行。夏比V形缺口试样试验按第6章进行。8.3.2 测定RTNDT的夏ttv型缺口冲击试样的冲击试验按下述方法进行。8. 3.2. 1 每一试祥在TNm+33下，都能

10、同时满足下列条件者为有效试验：一一冲击吸收功值不小于68;一一侧向膨胀值不小于0.9mrn。8.3.2.2 第一组冲断温度T 1为Tcv1=TNnT十33如上述8.3. 2. 1的条件得到满足，则RTNm=TNDT 如不能满足8.3. 2. 1规定的条件，按8.3. 2. 3进行第二组试验。8.3.2.3 如须进行第二组试验，试样冲断的温度T 2为：T凹2=T. 1十5如能满足8.3. 2. 1规定的条件，则RTNoT=T叫一338.3.2.4 若进行8.3.2.3规定的试验，而不能满足8.3. 2. 1条件时，则按每次增加5的幅度，依次进行试验，直至满足8.3. 2. 1的条件，该试验温度即

11、为T. ，则RTNur=T,.-33。9 金属弯曲试验方法本章用以检验金属承受规定弯曲程度的弯曲变形性能，并显示其缺陷。9. 1 试样9. 1. 1 采用板状或圆形试样。试样棱边应倒圆，困角半径不超过厚度的十分之09. 1. 2 试祥宽度为2550mm，一般取为35mm士lmm。9. 1.3 对于半成品和铸件，试样厚度不超过20mm.9. 1. 4 中厚铜板（a二三3mm），试样厚度取材料原厚度；原材料厚度大于25mm时，应从一面加工至厚度至少为25mmo8 EJ/T 1040-1996 9. I. 5 对于棒材，直径D主运50mm时，取一段棒材进行试验；棒材D50mm，应机加工到丘径D50m

12、m。9. 2 试验方法金属弯曲试验按GB/T232进行。10 焊缝弯曲试验本章适用于测定金属材料的焊缝、堆焊层弯曲的塑性变形性能。10.l试样IO. I. I 面弯及背弯横向弯曲试验试样，焊接接头厚度大于30mm，试样厚度等于焊接接头厚度或等于30mm，试样宽度一律为35mm。10. 1.2 纵向弯曲试验的试样尺寸按有关技术条件要求执行。10.1. 3 侧面横向弯曲试样厚lOmm，宽度与辉接接头厚度相同。若不能用单个弯曲试样代表全部焊接接头厚度，则用重叠试样试验，使能包括全部焊接接头厚度，每一试样宽度至少为30mm，试验的受力面为焊缝横截面。10. I. 4 带表皮的试样，进行横向或纵向的面、

13、背弯曲试验，带表皮的焊：，接头面作为拉仲面。不带表皮的侧向弯曲试祥和纵向弯曲试样，不作规定。10. 1. 5 堆焊层弯曲试样厚lOmm，宽30mm。10.2 试验方法10.2. 1 焊缝弯曲试验按GB/T2653执行。10.2.2 将直径为D的芯棒置于焊缝轴线上，焊缝轴线位于两支承辑间，辑间距离为L，在材料试验机上将芯棒压下。D及L的数值，根据基体金属标准规定的最小抗拉强度几和试样的厚度a而定见表1)。表1b D L MP a b主豆4402a 4. 2a 440S40 4a 6. 2a 弯曲时，试样弯到两端成平行为止。不管什么材料，不可在压力中断后再继续弯曲。注对于弯曲性能不太好的材料，弯曲

14、角度应与其弯曲性能相适应，可用标在试祥拉伸面上的方格予以检验11 杯突试验本标准适用于厚度为0.22mm，宽度为等于或大于90mm的金属板和带的杯突试验。以检验金属板、带的塑性变形性能。11. 1 试样试样厚度为0.2 2mm. 9 EJ/T 1040-1996 11. 2 试验方法试验方法按GB/T4156执行。12 金属管的扩口试验本章用以检验金属管径向扩张到规定直径的变形性能并显示其缺陷。它适用于无缝钢管和不用填充金属的焊接铜管。12. 1 试祥12. 1. I 试样应从外观检查合格的金属管的任意部位切取一管段，截面应垂直于铜管轴线。12. 1. 2 当扩口锥度小于或等于30。时，试样长

15、度应为金属管外径的2倍；锥度大于30时，其长度则为外径的1.5倍，但不得小于50mm。12.2 试验方法试验过程按相应国标执行，与国标不同处按本章要求执行。12.2. 1 扩口试验按GB/T242执行。12. 2. 2 奥氏体不锈钢管、镇基合金管用顶角为60。的锥形芯棒。碳钢铜管用顶角为30的锥形芯棒。12. 2. 3 在仲裁试验时，顶芯在试样中的压入速度为30SOmm/min.12. 2.4 奥氏体不锈钢管和镇基含金管扩口率应满足表2要求。表2钢管类型扩日至管材内径增大值奥氏体不锈钢热交换器管奥氏体不锈钢其它用途的管材镣基含金蒸汽发生器管12.i.s 碳铜管扩口试验按相应材料技术条件要求。1

16、3 金属管压扁试验35% 30% 30% 本章用以检验金属管压扁到规定尺寸的变形性能，并显示其缺陷。它适用于无缝和焊接金属管。13. I 试样从外观检查合格的金属管的任意部位切取一管段，试样截面平面应垂直于铜管轴线，长度等于管壁厚的1.5倍，但不应少于lOmm，不超过50mm。13. 2 试验方法试验过程按相应国标执行，与国标不同处按本章要求执行。13. 2.1 压扁试验方法按GB/T246执行。13.2.2 在仲裁试验时，试样压扁速度小子或等于25rnm/min.13. 2. 3 奥氏体不锈钢管压扁试验分两个阶段：第一阶段：试验进行到将钢管压扁至由下式计算所得的H值：10 EJ/T 1040

17、-1996 H Cl）S Z一一一.(1)十SID式中：H一一压机平板之间的距离，mm;S一一钢管公称厚度，mm;D铜管公称外径，mm;一一按铜管外径D确定的系数，表3给出了各管材的值。热交换器管其它管材表30.15 对任何直径(D）和壁厚（S）的管子a=0.13，如果D114.3 a=0.11，如果Dll4.3 第二阶段继续压扁直到试样破裂或试样内壁相互接触为止。试验卷焊管时，焊道应置于与载荷方向呈90。的位置。13. 2.4 碳铜管压扁试验要求按相应材料技术条件。14 金属维氏硬度试验方法本章适用金属维氏硬度HV5HVIOO）的测定。钢的维氏硬度试验按GB/T4340执行。标准负荷为294

18、N。15 金属布氏硬度试验方法本章适用于金属布氏硬度（650HBW或450HBS以下的测定。钢的布氏硬度试验按GB/T231标准执行。16 金属洛氏硬度试验方法本章适用于金属洛氏硬度的测定。洛氏硬度试验按GB/T230执行。17 铁素体含量测定本章适用于奥氏体铁素体铸件的铁素体含量混i定。对于奥氏体铁素体铸件的铁素体含量的测定。可按查图法和公式法求得。查图法z以化学成分计算Cr、Ni当量，按SCHAEFFLER图确定铁素体含量（见图5）。公式法：用下式确定Cr,Ni当量zCr . =%Cr十%Mo+!.5%Si十o.5%Nb . (2) Ni呵%Ni+30%C+o. 5%Mn .(3) 铁素体

19、含量由下式计算R (Cr同一4.75) =. (4) (Ni呵2.64) 11 EJ/T 1040-1996 Fe%= 049. l1R3-550. 34R2+701. 94R一297.25)R ( 5) 18 钢的晶粒大小的评定本章适用于评定钢的奥氏体和铁素体晶粒大小。采用适当的试剂或方法显示晶粒并根据GB/T6394评定晶粒度。19 18-10型错镇奥氏体不锈钢的晶闰腐蚀快速试验本章适用于检验奥氏体、奥氏体”铁素体不锈钢的晶闰腐蚀倾向。19. 1 试样19. 1. 1 试验用试料的尺寸，必须足以截取包括可能作复试所需的试样。19. 1.2 腐蚀试验至少需要加工两块试样z一块作腐蚀试验，另一

20、块作对比试样。19. 1. 3 腐蚀试验用试样的尺寸一般为（6070)mmlOmm（34)mm。19. 1.4 锻件和轧件的取样：a) 从单独生产的试验锻件上取样将铸镜锻成试块，锻造比不小于3。试块作水摔国溶处理，处理温度与成品国榕处理温度相同，保温凶。试祥中心线与锻造流线方向一致。试样表面应至少在键块表皮以下3mm。b) 半成品取样在某一加工阶段的半成品上截取试料。这个阶段的半成品形状和厚度应能截取尺寸为70mmlOmm4mm的试祥。试料应以成品相同的条件作水瘁固溶处理。试样中心线和主要锻造流线方向一致。试样表面可以是半成品表面。c) 成品取样试验用试样取自出厂成品。当成品是板材、条材和带材

21、的情况下，试样中心线与轧制主要延伸方向平行。厚度大小4mm的成品，只需从一个面把试样加工到4mm；并保持原成品表皮与腐蚀介质接触；厚度小于或等于4rnm的成品，试样厚度与成品厚度相同。当成品是管材时，如直径小于或等于30mm，试样可以是一段长30mm未经加工的管材F直径如大于30mm，试样的制备与板材或带材相同。当成品是锻件时，在代表该批锻件的某一锻件上取样，或在为取样而设置在锻件上的超长部分或延伸部分上截取试祥。试样中心线与锻造延伸方向平行，试样表面至少在成品表皮下3mm。如表皮不经任何机拥工时，试样表面即为成品表皮。19. 1. 5 铸件的取样在代表铸件的铸提试料上，或连接于铸件上的经固溶

22、处理的试料上截取试样。在任何情况下，试料与铸件应同时进行水瘁圄溶处理。试样离持健或延伸部分的表皮距离至少等于3mm。12 EJ /T 1040-1996 18 10%铁素材I/ D - I 12%铁素体 I 16 v / v v It -v 17 v LI LI I I/ i/ v ，IIv 盒司”(? 7 tr，. 15 I/ / , v. I V I II 20%铁素体II v I/ v v 1-t 旷I II 、，马，25%铁絮你, v 飞， II v v J 13 v , ll V I v 11 日12 v v II .I V 2叉;80%蒸馆水。每一试验试样都要完全浸泡在一个装有25

23、0mL试剂的锥形的或圆底形的玻璃烧瓶内。如果试祥是由两块板材焊接而成，则需要SOOmL的试剂溶液。19.4 试验结果评定腐蚀试验后对试样进行检查，以评定试样有否品问腐蚀特征。14 EJ/T 1040-1996 检查方法和评定标准如下。19.4.1 声响试验使试样落在金属检验平台上，应发出清脆金属声。为了便于鉴别试验结果，可将该试样与另一块未经腐蚀的对比试祥作比较。19.4. 2 弯曲及汪扁试验用芯棒将试样缓慢地弯曲成90。，按材料技术条件规定以管子的内（京件表面作弯曲的外表面。弯曲直径为试样厚度的两倍。如试样由两部分相互焊接而成，芯棒应沿焊接中心线放置，弯曲时，试样拉伸面与焊进重合（见国的。如

24、试祥是整段管材，则将管材压底至管壁间的距离等于管壁厚度的两倍。纵焊缝管折束应沿焊缝线。50 / 七J, I / / / / / / / / / / 国6晶间腐蚀试验试样50 在弯曲试验或管材压扁试验中，试样拉伸面不应有裂口或裂纹。如果出现，尽可能继续弯曲或压扁）直至试样断裂。断裂面或部分断裂面上，不应有任何品问腐蚀迹象。为了便于鉴别试验结果，可将试样与对比试样在相同条件下弯曲（或压扁），并相互比较。19.4.3 金相检验15 EJ/T 1040-1996 对上述两项鉴别试验的结果发生疑问时，采用金相检验。20 组织检验本章适用于对金属组织的检验。20. 1 钢的低倍组织及缺陷酸蚀试验法按GB/

25、T226执行。20.2 金属显微组织检验按GB/T13298执行。20.3 复膜显微检验在制好金相试面后，用适当试剂浸蚀、清挠、吹干，然后敷以复膜，揭开复膜在金相显微镜下进行组织检查。20:4 非金属夹杂物按材料技术条件要求检验。检验方法按GB/T10561执行。21 化学成分的检验本章适用于钢的化学成分的检验。在工厂实验室中可按通常使用的方法进行分析。当供需双方对分析结果发生分歧时，应按相应国家标准的规定进行复验。所用仪器的标定应予记录并保存，以备查考。22 C形环残余应力评定本章适用于对施加于奥氏体不锈钢热交换器U型管的残余拉应力程度的估测。22. 1 试样在管材上取长度大于或等于外径3倍

26、或lOOmm（取两者中较大值的管段沿纵向剖开。22.2 试验方法在试样中心，垂直于纵向锯开面轴线的方向上测量管段直径的增大量。可用下式计算管材残余拉应力：A 一一一一一一“（6)1一严ZD1 Do 式中：一一残余拉应力，Pa;E一一弹性模量（2.l05MPa); 一寸自松系数（0.3); F二一管材厚度，mm;一一管段直径的增大量，mm;Di一一纵向切开后的管段直径，mm;Do管段原始直径，mm.所得应力应低于7.OMPa。23 沸腾氯化穰溶液试验本章适用于试验不锈钢在沸腾氯化镜溶液中应力腐蚀破裂敏感性的方法。23. 1 试祥取一段长度大于或等于外径3倍或lOOmm（取两者中较大值的管段做为试

27、样o试样制16 EJ/T 1040-1996 备（尤其是切割）要注意不要影响应力的测定。23.2试验条件试验方法按GB/T4334. 8进行。试剂为被度约45%MgClz洛液在1ssc土1c沸腾2础。放入试样前，溶液应在155土1持续沸腾lh。23.3 试验结果评定试验后试料应用体积比为50%的稀盐酸溶液在室温下酸洗16h；再用蒸锚水漂洗、吹干。然后用渗透检验法检验有否裂纹试料切割面附近的裂纹除外。如有疑问，再用金相法检验。17 EJ/T 1040-1996 附录A提示的陆录）18-10钢“敏化”处理选用原则Al 品间腐蚀的严重程度，同试样的“敏化”处理密切相关。应根据18-10型奥氏体不锈钢

28、牌号、制品在其加工和使用条件选择“敏化”处理方法。Al.1 检验制品在高温使用时的抗晶间腐蚀性能，一般选用B处理。Al. 2 检验制品在温度不太高的环境中和在焊接工序中可能引起变质的抗晶间腐蚀性能时，一般选用A处理；如果制品厚度小于3mm，也可以选用C处理。Al. 3 低碳cc运0.06%）和含铝低碳CCo.07%)18 10钢，一般只对厚度不超过3mm，并经过焊接后的制品才评定其抗晶间腐蚀性能。“敏化”温度可选用z低碳cc二o.06%)18-10钢：A处理（650C保温lOmin）或C处理。含铝i碳cc0.07% )18-10钢：A处理（675保温lOmin）或C处理。超低碳cc运0.03%）和l铁或镜稳定的18-10钢，一般要评定其在任何场合下的抗品间腐蚀性能，原则上选用B处理z18 超低碳（巳0.03%)1?-10钢：B处理（700保温30min);铁或镜稳定18-10钢：B处理（700保温30min）。含铝超低碳（C0.03%)18-10钢：B处理（725保温30min);铁或银稳定的含铝18-10钢：B处理（725保温30min）。