API SPEC 20C CHINESE-2009 Closed Die Forgings for Use in the Petroleum and Natural Gas Industry (First Edition Effective April 1 2010).pdf

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1、 石油工业标准化研究所翻译出版石油天然气工业用闭模锻件 上游段 API Spec 20C 第 1 版， 2009 年 10 月 2010 年 4 月 1 日实施 石油工业标准化研究所翻译出版Closed Die Forgings for Use in the Petroleum and Natural Gas Industry Upstream Segment API Spec 20C FIRST EDITION, OCTOBER 2009 EFFECTIVE DATE: APRIL 1, 2010 API 标准翻译出版委员会 主 任：杨 果 副主任：高圣平 万战翔 付 伟 邢 公 委 员：

2、（按姓氏拼音为序） 陈俊峰 陈效红 崔 毅 杜德林 范亚民 方 伟 郭 东 韩义萍 何保生 李树生 刘雪梅 马开华 秦长毅 单宏祥 孙 娟 王 慧 王进全 王 欣 文志雄 夏咏华 张虎林 张 勇 张 玉 邹连阳 主 编：高圣平 副主编：杜德林 本标准由石油工业标准化研究所组织翻译、出版和发行。 本标准翻译责任人：杨玉刚 本标准一校责任人：康海鹏 本标准二校责任人：左 淼 本标准三校责任人：李伟阳 刘长跃 本标准译文难免有不妥之处，欢迎各位读者批评指正。 API 授权声明 本标准由美国石油学会（ API）授权许可，由石油工业标准化研究所（ PSRI）组织翻译。翻译版本不代替、不取代英文版本，英文

3、版本仍为具备法律效力的版本。 API 对翻译工作中出现的错误、偏差、误解均不承担任何责任。在未经 API 事先书面许可的情况下，不得将翻译版本进行再翻译或复制。 AUTHORIZED BY API This standard has been translated by Petroleum Standardization Research Institute （ PSRI） with the permission of the American Petroleum Institute （ API） . This translated version shall not replace nor

4、supersede the English language version which remains the official version. API shall not be responsible for any errors, discrepancies or misinterpretations arising from this translation. No additional translation or reproduction may be made of the standard without the prior written consent of API. 特

5、别说明 API 出版物只针对一些共性问题。有关特殊问题，宜查阅地方、州和联邦的法律法规。 API 或 API 的任何雇员、分包商、顾问、委员会或其他受托人，均不担保也不承诺（无论明指还是暗示）本标准中所包含的信息的准确性、完整性和适用性，对于本标准中所披露的任何信息的使用及其后果，也不承担任何义务和责任。 API 或 API 的任何雇员、分包商、顾问或其他受托人，也不承诺本标准的使用不会侵犯其他人的专有权利。 任何愿意使用 API 出版物的人都可以任意使用。 API 已经尽了一切努力来保证这些出版物中所含数据的准确性与可靠性；然而，关于本标准 API 不做任何承诺、担保或保证，在此明确声明，由

6、于使用本标准而造成的任何损失，或者因本标准与当地法规有冲突而造成违法， API 将不承担任何义务和责任。 出版 API 标准是为了使公众能够更方便地获取已经证实的、良好的工程与操作惯例。但至于何时何地应当使用这些出版物，仍需要用户依据自身的实践经验而作出明智的判断。 API 标准的制定和出版，无意以任何方式限制任何人使用任何其他操作惯例。 任何按照 API 标准的会标使用要求标志其设备和材料的制造商，对于其产品符合相关 API 标准，负有全部责任。 API 不承诺、担保或保证这些产品实际上确实符合该项 API 标准。 版权所有，违者必究。在没有得到出版商的书面批准之前，任何人都不允许在检索系统

7、中复制和 保存本文件中的任何内容或者采用电子、机械、复印、录像或者其他方式传播本文件中的任何内容。 请联系出版商美国石油学会出版业务部，地址：1220 L Street, NW, Washington, DC 20005。 版权 2009美国石油学会 API 前言 API 出版物中的任何内容，都不能解释为（以暗示或其他方式）赋予任何人制造、销售或使用专利权所涵盖的任何方法、仪器或产品的权力；也不能解释为担保任何人侵犯专利权而不承担责任。 应：在标准中使用时， “应”表示符合该规范的最低要求。 宜：在标准中使用时， “宜”表示推荐或建议但并不要求符合该规范。 本文件是按照 API 标准化工作程序

8、制定的，该程序保证了制定过程的透明度和广泛参与；本文件被认定为 API 标准。关于本标准内容解释方面的有关问题，或者关于标准制定程序方面的看法和问题，应以书面形式提交给美国石油学会标准部主任，地址是： 1220 L Street, N.W., Washington, D.C. 20005。如果需要复制或翻译本标准的全部或部分内容，也请与标准部主任联系。 通常， API 标准最长每隔五年就要复审一次，复审的结果是修订、确认或撤销。该五年复审周期有时会延期一次，但延期最长不超过两年。关于本出版物的出版状态，可向 API 标准部查询，电话： （ 202）682-8000。 API 出版物和资料的目录

9、每年出版一期， API 地址为 1220 L Street, N.W., Washington, D.C. 20005。 欢迎用户提出修订建议， 此类建议应提交给 API 标准部， 其地址为： 1220 L Street, N.W., Washington, D.C. 20005，或发送电子邮件： standardsapi.org。 目 次 1 范围 1 1.1 目的 1 1.2 适用性 1 1.3 锻件规范级别（ FSL） . 1 2 规范性引用文件 1 3 术语、定义、缩略词和缩略语 2 3.1 术语和定义 . 2 3.2 缩略词和缩略语 6 4 锻件质量鉴定极限 7 4.1 总则 7 4

10、.2 FSL-1 . 7 4.3 FSL-2 . 8 4.4 FSL-3 . 8 4.5 FSL-4 . 8 5 锻件质量鉴定测试 9 5.1 质量鉴定样品 . 9 5.2 检验程序. 9 5.3 力学试验. 9 5.4 金相检验. 10 5.5 质量鉴定样品的验收 10 5.6 质量鉴定记录 . 10 6 鉴定过的锻件的生产 . 10 6.1 原始材 料货源质量鉴定 . 10 6.2 材料规范. 11 6.3 锻模和设备的设计和维护 . 11 6.4 制造程序规范（ MPS） 12 6.5 过程控制变量 . 12 6.6 锻件产品. 13 6.7 检验、质量控制、标志和文件 14 6.8 可

11、追溯性. 14 6.9 记录保存. 14 6.10 搬运、贮存和运输 15 附录 A（资料性附录）许可证持有者使用 API 会标 . 17 参考文献 21 表 1 材料等级 7 表 2 锻态重量范围级别 7 表 3 修改的 JK 夹杂物评级极限 10 1 石油天然气工业用闭模锻件 1 范围 1.1 目的 本标准规定了石油天然气工业 API 作业零部件用闭模锻件的设计、质量鉴定和生产的要求和推荐作法，以便设备适用的标准引用或符合本标准的要求。 1.2 适用性 本标准适用于石油天然气工业用作业条件要求使用闭模锻件的设备。示例包括承压或承载件。 1.3 锻件规范级别（ FSL） 本标准规定了四个锻件

12、规范级别（ FSL）的要求。这四个锻件规范级别（FSL ）标识规定了不同级别的锻件技术、质量和鉴定要求。 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。凡是标明日期的引用文件，仅标明日期的版本适用于本文件。凡是不标明日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 API Spec 6A 井口装置和采油树设备规范 ASTM A 3701钢制品力学性能试验的标准试验方法和定义 ASTM A 604 自耗电极再溶化钢棒与钢坯的宏观腐蚀试验标准方法 ASTM E 10 金属材料布氏硬度试验标准试验方法 ASTM E 18 金属材料的洛氏硬度试验标准试验方法 ASTM E 45

13、 钢中夹杂物含量测定的标准试验方法 ASTM E 110 便携式硬度仪测定金属材料压痕硬度的标准试验方法 ASTM E 112 平均晶粒度测定的标准试验方法 ASTM E 381 棒材、坯段、大方坯和锻件的宏观腐蚀试验标准方法 ISO 2859-12计数抽样检验程序 第 1 部分：按接收质量界限（AQL ）检索的逐批检验抽样计划 NCSL Z540.33测量和试验设备校准要求 MSS SP-554阀、法兰、管件和其他管件铸钢件质量标准 表面缺陷评价的目视方法 1 美国材料和试验协会，100 Barr Harbor Drive, West Conshohocke n, Pennsylvania

14、19428, www.astm.org. 2 国际标准化组织，1, ch. de la Voie-Creuse, Case postale 56, CH-1211, Geneva 20, Switzerland, www.iso.org. 3 美国标准实验室会议， 2995 Wilderness Place, Suite 107, Boulder, Colorado 80301-5404, www.ncsli.org. 4 美国阀门及管件业制造商标准化协会，127 Park Street, NE, Vienna, Virginia 22180-4602, www.mss-. 2 API Spe

15、c 20C 3 术语、定义、缩略词和缩略语 下列术语、定义和缩略词适用于本标准。 3.1 术语和定义 3.1.1 验收准则 acceptance criteria 对材料、过程、产品或服务特征所定义的极限。 3.1.2 黑皮锻件（锻造状态） as-forged 终锻模膛锻造的、不再进行任何后续操作的锻件。 3.1.3 小方坯 billet 截面均匀的通常带圆角的矩形初轧、热轧或连铸金属半成品。 注 1： 坯料比棒材相对大。 注 2： 见“ 大方坯 ”。 3.1.4 坯料（毛坯） blank 坯料 multiple 坯料 slug 制造锻件的原材料或锻坯。 3.1.5 大方坯 bloom 热轧、

16、连铸或锻造的方形、矩形或均匀圆截面的半成品。 注 1： 大方钢坯的宽度不大于厚度的两倍，横截面积通常不小于大约 36 in.2。 注 2： 小方坯和大方坯术语的区别不是一成不变的，经常互用。 3.1.6 校准 calibration 对照已知精度的标准所进行的对比和调整。 3.1.7 闭模锻造（开式模锻） closed die forging 热金属工件四周完全封闭在两个壁或腔结合在一起的模具内的成形过程。 注： 锻造的模膛可以完全在模具内或在上下模之间分开。 有飞边模锻 （通常与术语闭式模锻互用） 指闭模锻造， 其模具控制多余材料的流动，或产生飞边。 石油天然气工业用闭模锻件 3 3.1.8

17、 冷疤 cold shut 折叠 fold 皱褶 lap 金属锻造时自身折叠而形成的缺陷，例如皱褶。 注： 这可能发生在垂直和水平表面相交处。 3.1.9 脱碳 decarburization 在某一介质中加热钢，使钢的表面和表面附近碳与介质发生反应而除去碳的过程。 注： 通常，锻钢件的脱碳范围很小。过量的脱碳可能导致产生产品缺陷。 3.1.10 模具润滑剂 die lubricant 在锻造期间，通过喷、涂或其他方式施加的材料，用以降低摩擦和/ 或在工件和模具之间提供热绝缘。 注： 润滑剂也有助于锻件脱模，并提供热绝缘。 3.1.11 模具 dies 模块 die blocks 加工锻造模膛

18、和生产锻件的金属块。 3.1.12 锻模 dies, forging 制造锻件的模型；通常由上下模组成。 注： 最简单的锻模采用单个模膛形成完整的锻件；最复杂的锻模由数个模具嵌块组成，可以由数个模膛连续加工成复杂的形状。锻模通常是成对的，一部分模膛在其中一个模块上，其余模膛在另一个模块上。 3.1.13 不连续 discontinuities 包括裂纹、皱褶、折叠、冷疤和穿流以及内部缺陷，例如夹渣、偏析和疏松。不连续可能是缺陷，也可能不是缺陷。 注： 内部不连续可以采用体积 NDE 方法检测和评价，例如超声波或射线照相检测。 3.1.14 白点 flakes 由于应力和氢含量的临界组合而引起钢

19、中无序排列的内部热裂纹（微细龟裂）。 注： 在破裂表面上，白点呈现为银白色斑点；在腐蚀的表面上，白点呈现为发丝状裂纹。 4 API Spec 20C 3.1.15 飞边 flash 一套模具的预锻或终锻模膛完全填满后多余的金属。 注 1： 飞边在分模面上以薄片形式从锻件本身向外延伸，并在随后切边去除。因为锻造时飞边比锻件本身冷的快，飞边具有限制金属在分模面上流动的作用，从而确保金属完全填满模膛。 注 2： 见“ 闭模锻件 ”。 3.1.16 流线 flow lines 在锻造时，非均质成分在材料晶粒结构中沿加工方向伸长而导致锻件产生的结构分布；通常采用宏观腐蚀显示。 注： 见“ 锻造流线 ”。

20、 3.1.17 折叠 fold 金属在模膛内流动期间表面回折所引起的锻造缺陷。 注： 见“ 皱褶 ”。 3.1.18 锻造流线 grain flow 在锻造时，金属成分方向沿着加工方向所引起的锻件抛光和腐蚀截面上出现的纤维状线条分布。 注： 合适的模具设计和金属加工方法产生的合适的锻造流线可以提高锻件的力学性能。 3.1.19 晶粒度 grain size 单位横截面面积的晶粒个数，通过金相检验来确定。 3.1.20 炉 heat 铸造 cast 识别单次熔炼操作生产的材料所用的术语。 注： 同一材料不同炉次的化学成分可在规定的极限范围内有所不同。同一炉次的材料化学分析一致，性能更为一致。 3

21、.1.21 热处理 heat treatment 一系列有控制地加热和冷却固体金属，从而获得所需的性能的操作。 石油天然气工业用闭模锻件 5 3.1.22 锻造比 hot work ratio 锻造压缩率 forging reduction 每次热成形加工操作锻造比的乘积。 注： 完工锻件锻造压缩率是所有热成形加工操作压缩率的乘积，包括原始材料压缩和随后每次热成形加工操作。当原始材料或锻件的横截面不同时，应采用锻造比计算结果最小的横截面。 示例 ：除镦锻外，单次热成形加工操作的锻造比可采用下列公式计算： 锻造比 1:fiAA 式中： Af 最终横截面面积； Ai 初始横截面面积。 对于镦锻，单

22、次热成形加工操作的锻造比可采用下列公式计算： 镦锻锻造比 1: 1:fiifhhAA或 式中： Af 最终横截面面积； Ai 初始横截面面积； hf 最终锻造高度； hi 初始材料高度。 3.1.23 夹渣 inclusions 铸锭中存在的被带到锻件中的金属和杂质元素的非金属化合物颗粒。 注： 夹杂物的形状和分布受到塑性变形的影响，并使金属材料具有各向异性。 3.1.24 铸锭 ingot 预期随后进行扎制、锻造或挤压的铸件。 3.1.25 巨晶 ingotism 所有金属锭几乎普遍存在的缺陷，金属晶体（树枝状晶体）倾向于垂直型向壁生长，在其连接处形成薄弱面。 3.1.26 包内精炼 lad

23、le refining 包内钢液所采用的方法，预期除去金属熔液中的杂质和不需要的化学成分。 6 API Spec 20C 3.1.27 皱褶 lap 不规则的表面开裂，由热金属、毛刺或锐角折叠引起，随后扎制或锻入（但不是焊接）表面。 3.1.28 宏观腐蚀 macroetch 热成形加工状态（例如疏松、夹渣、偏析、碳化和流线）的试验程序。 注： 抛光的金属表面采用合适的腐蚀溶液进行宏观腐蚀，以便直观地观察采用试剂后显示的结构组织。 3.1.29 熔炼方法 melt practice 生产一炉金属所采用的程序和设备。 包括所用熔炼炉的类型， 例如氩氧脱碳 （ AOD） 、 电弧炉 （ EAF）

24、、真空电弧脱气（ VAD）、真空电弧重熔（ VAR）、真空吹氧脱碳（ VOD）和真空感应熔炼（ VIM）。 3.1.30 冷疤 shuts (cold) 锻件内产生的缺陷，由不当的工具设计或不当的钢的流动导致锻件表面形成开裂。 3.1.31 原始材料 starting material 用来生产鉴定合格的锻件的原材料。原材料包括小方坯、铸锭、大方坯和坯料。 3.1.32 可追溯性 traceability 通过形成文件的记录标识，验证某一项的历史、位置或应用的能力。 3.1.33 锻造组织 wrought structure 不含铸造树枝状成分的结构。 3.2 缩略词和缩略语 AOD 氩氧脱碳

25、 BOF 碱性氧气顶吹转炉 EAF 电弧炉 FSL 锻件规范级别 MPS 制造程序规范 NDE 无损检测 UNS 统一编号系统 石油天然气工业用闭模锻件 7 VAD 真空电弧脱气 VAR 真空电弧重熔 VOD 真空吹氧脱气 VIM 真空感应熔炼 4 锻件质量鉴定极限 4.1 总则 本标准规定了四个锻件规范级别（FSL ）的要求。锻件规范级别（FSL ）编号 1 到 4 按锻件质量要求级别的增加而增加，以反映不断增加的技术、质量和质量鉴定标准。下面各条规定了允许锻件接收合适的锻件规范级别（FSL ）分类等级的条件（如遇到）。 4.2 FSL-1 4.2.1 原始材料碱性氧气顶吹转炉（BOF ）熔

26、炼方法所用炉子类型变更时，要求重新鉴定。 4.2.2 对于以前鉴定过的锻件，当表 1 所示材料等级变更时，要求重新鉴定。 4.2.3 对于以前鉴定过的锻件，当表 2 所示锻态重量范围级别变更时，要求重新鉴定。 表 1 材料等级 材料等级 说明 示例 1 级 碳钢和低合金碳钢 ASTM A564 等级 F AISI 4130 统一编号系统(UNS) G41300AISI 8630、F22 (ASTM A182-F22) 2 级 奥氏体和马氏体不锈钢 410、F6NM 、 316 3 级 耐腐蚀合金 718、 625 表 2 锻态重量范围级别 规范级别 锻态重量（lb） 25 2575 75150

27、 150300 300600 6001200 12002400 2400FSL-1 1A 1A 1A 1B 1B 1B 1C 1C FSL-2 2A 2A 2B 2B 2C 2C 2D 2E FSL-3 3A 3B 3C 3D 3E 3F 3G 3H FSL-4 a不适用 不适用 不适用 不适用 不适用 不适用 不适用 不适用a 重量范围级别不适用于 FSL-4。 8 API Spec 20C 4.3 FSL-2 4.3.1 FSL-2 要求 FSL-1 规定的鉴定要求。 4.3.2 当采用钢包精炼方法生产质量鉴定样品锻件的原始材料时，若产品锻件所用的原始材料省略掉任何钢包精炼方法，则应要求重

28、新鉴定。 4.3.3 当成品闭模锻件要求的锻造比（总锻造压缩率）超过以前鉴定过的锻件时，则要求重新鉴定。 4.3.4 对于以前鉴定过的锻件，当最低或最高锻造温度变更时，则要求重新鉴定。 4.4 FSL-3 4.4.1 FSL-3 要求 FSL-1 和 FSL-2 规定的鉴定要求。 4.4.2 对于以前鉴定过的锻件，当原始材料的任何化学元素许用最小或最大偏差改变大于 15%时，则要求重新鉴定。 4.4.3 对于以前鉴定过的锻件，当生产原始材料所用的熔炼方法有任何变更时，则要求重新鉴定。 4.4.4 当 ASTM E45 规定的最终闭模锻件的最低纯净度小于以前鉴定过的锻件时，则要求重新鉴定。 4.

29、4.5 对于以前鉴定过的锻件，当所用的锻造设备（机械设备、压延设备、锻锤等）的基本类型变更时，则要求重新鉴定。 4.4.6 对于以前鉴定过的锻件，当其最低可接受的屈服强度或极限拉伸强度的增加大于最终产品要求的20%时，则要求重新鉴定。 4.5 FSL-4 4.5.1 FSL-4 要求 FSL-1、 FSL-2 和 FSL-3 的鉴定要求。 4.5.2 对于以前鉴定过的锻件，当供应原材料的实际工厂变更时，则要求重新鉴定。 4.5.3 对于以前鉴定过的锻件，当具体的材料 UNS 标识变更时，则要求重新鉴定。 4.5.4 对于以前鉴定过的锻件，当原始材料所用的钢包精炼方法有任何变更时，则要求重新鉴定

30、。 4.5.5 对于以前鉴定过的锻件，当所采用的直接锻后热过程变更时，则要求重新鉴定。 石油天然气工业用闭模锻件 9 5 锻件质量鉴定测试 5.1 质量鉴定样品 样品应由锻件供方生产、试验和评价，以确定第 4 章规定的某一范围产品的质量鉴定。样品的锻态形状应完整，并进行任何规定的粗加工和完全热处理，以确定最终产品要求的最终力学性能。质量鉴定所用的样品应按第 5 章和第 6 章的要求生产。 5.2 检验程序 5.2.1 在样品外表面上，应按 ASTM E10、 ASTM E18 或 ASTM E110 进行布氏和 /或洛氏硬度试验，以确保样品性能在最终产品规定的极限范围之内。结果应形成文件。 5

31、.2.2 质量鉴定样品应进行拍照，以将表面粗糙度、结构和总体外观形成文件。 5.2.3 锻件应按 MSS SP-55 进行目视检验，以检验是否有裂纹、气孔、起泡、皱褶和其他异常。结果应形成文件。 5.2.4 锻件应解剖成四个象限，其中心在精加工产品的最厚截面位置。应目视检验和拍照每个象限是否有裂纹、气孔、起泡、皱褶等迹象。宜注意评价横截面和锻造交叉面的突变。结果应形成文件。 5.2.5 横截面斜度最大的样品象限应按 API 6A PSL-3 的要求和验收准则进行液体渗透检验。结果应形成文件。 5.2.6 一个象限样品应按 ASTM A604 或 ASTM E381 进行宏观腐蚀，以显示锻造流线

32、和内部结构。应选用最接近中心线的样品表面进行腐蚀。应采用相应的线性标度为显示结构和锻造流线的腐蚀截面拍照。 5.3 力学试验 5.3.1 硬度试验应按 ASTM E10、ASTM E18 或 ASTM E110 在整个横截面两个不同方向通过的样品上进行。结果应形成文件。 5.3.2 拉伸试样应取自样品，试验应按 ASTM A370 在下列位置进行： a） 在锻件表面或表面附近； b） 在 API 6A 规定的最厚横截面的1/4T 厚度处； c） 在最终热处理状态的锻件最厚横截面中心最靠近的位置。 在所有位置，试样均应沿两个方向切取，一个方向为 5.2.6 识别的锻造流线方向，另一个为与锻造流线

33、方向垂直的方向。 10 API Spec 20C 5.3.3 力学性能试验结果每个区域伸长率和断面收缩率彼此的变化不应超过 20%。结果应形成文件。 5.3.4 夏比（ CVN）冲击试样应取自一个象限样品的1/4T 到中厚区域，试验应按 ASTM A370 在 0F 进行。中厚试样的方向应与 5.2.6 识别的锻造流线方向垂直。结果应形成文件。 5.4 金相检验 5.4.1 金相试样应取自样品锻件最厚横截面中心。该试样可取自 5.3 表述的中心线拉伸试样的夹持端。 5.4.2 对于 1 级和 2 级材料，钢的纯净度应按 ASTM E45 确定，如表 3 所示。应以 100X（ 100 倍）的放

34、大倍数，拍照平均和最恶劣视场的显微照片。结果应形成文件。 5.4.3 应按 ASTM E112 确定采用合适试剂腐蚀后的试样的晶粒度。应拍照晶粒度的显微照片。 5.5 质量鉴定样品的验收 不满足验收准则的样品应成为所采用过程和程序重新评价的原因，要求重新鉴定。 表 3 修改的 JK 夹杂物评级极限 夹杂物类型 细系 粗系 A 类硫化物 1 1 1/2B 类硫化物 1 1 1/2C 类硅酸盐 1 1 1/2D 类氧化物 1 1/21 5.6 质量鉴定记录 要求下列记录，将锻件的质量鉴定形成文件。 a） 原始材料、等级 UNS 号（如适用）、炉号、材料规范、供方名称、供方工厂、规格、锻造比、减重、

35、熔炼方法和包内精炼、纯净度、实际化学和最小 /最大成分偏差、和来料检验 /评价方法； b） 锻造参数 热成形温度范围、每一锻造操作的描述，包括每一个操作开始和结束时的产品结构和每一步的锻造比、和采用的锻造设备； c） 锻后参数 冷却和 /或退火时间、温度和介质、热处理规范和实际时间和温度、冷却介质和采用的热处理设备； d） 试验记录 检验、力学试验、金相评价记录，如 5.2、 5.3 和 5.4 中的规定。 6 鉴定过的锻件的生产 6.1 原始材料货源质量鉴定 石油天然气工业用闭模锻件 11 6.1.1 只有锻件供方批准的熔炼货源（钢厂）才可用来提供原始材料，例如小方坯或铸锭材料。锻件供方应具

36、有形成文件的程序（并完全实施）以鉴定原始材料供方每一具体规格和等级的原始材料。批准过程应基于质量保证和技术评价。批准过程应建立原始材料供方评价的方法，以便持续地保持供方的批准地位。 6.1.2 合格的质量纲要的维护（例如 ISO 注册）本身不足以满足 6.1.1 的要求。最低要求的形成文件的证据是原始材料供方历史上持续地具有生产满足本标准的材料的生产能力，并（已经证明）适当地实施了该程序，并有合适的能力持续地生产合格产品。原始材料供方技术批准选项包括下面一项或多项。 原始材料接收检验，包括日常无损检测（NDE ）、化学检查、宏观腐蚀试验等； 原始材料首件解剖评价； 供方长期的经验。可接受的经验

37、的证明应包括试验/ 检验、接收的材料的数量、不合格分析等。 6.1.3 锻件供方负责确保原始材料供方对订购的每一规格和等级的原始材料进行以下方面的控制： a） 化学控制； b） 氢控制； c） 熔炼方法控制； d） 浇注方法和铸锭模控制； e） 热成形加工方法控制（锻造方法、压缩量、锻造温度等）； f） 冷却速度和冷却方法控制； g） 小方坯下料控制； h） 原始材料检验和验收准则（纯净度要求、疏松或夹杂极限、晶粒度、次生相、显微组织、宏观组织等，如适用）； i） 环境暴露控制（例如温度表）。 6.2 材料规范 6.2.1 锻件供方应以材料规范的形式将原始材料要求形成文件。材料规范至少应包括：

38、 a） 材料等级，包括化学成分偏差； b） 可接受的熔炼方法和包内精炼； c） 可接受的锻造压缩率范围； d） 可接受的纯净度级别范围； e） 可接受的原始材料的规格、公差和结构； f） 可接受的检验方法和准则。 6.2.2 锻件供方应在原始来料用以生产锻件前按材料规范的要求将原始来料的验收形成文件。 6.3 锻模和 设备的设计和维护 12 API Spec 20C 6.3.1 设计 按本标准生产锻件所用锻模和设备的设计应包括那些设计的文件。该文件应包括（如适用）： a） 设计要求； b） 假设； c） 分析方法； d） 与以前类似产品的设计或操作史的比较； e） 计算； f） 制造图纸和规范

39、； g） 设计评审；和 /或 h） 物理试验结果（例如设计确认试验）。 设计文件应由原设计人员以外的有资质的人员评审。设计文件和资料应在该产品最后制造日期后保持五年。 6.3.2 维护 锻模和相关设备的维护应按形成文件的程序进行。维护记录应保存。 6.3.3 允许的设计更改 设计更改应由锻件供方参照设计文件形成文件和评审，以确定更改是否为实质性更改。 所有实质性设计更改在实施前应形成文件，并由有资质的人员评审和批准，并应继续满足本标准的相应要求。 6.4 制造程序规范（ MPS） 锻件供方应制定制造程序规范（ MPS），至少包括允许级别的所有锻件参数，包括 6.5.1 中所列的过程控制变量和

40、6.5.2 中所列的热处理参数。 6.5 过程控制变量 6.5.1 一般变量 下面是生产合格锻件的一般过程控制变量： a） 原始材料的规格、减重和公差； b） 原始材料下料长度确定和来料所用的评价过程； 石油天然气工业用闭模锻件 13 c） 氢白点控制方法（退火、缓冷等），如适用； d） 热成形加工温度范围； e） 铸锭或连铸坯总的锻造比； f） 每一锻造操作的描述，包括每一个不同类型的热成形加工或锻造操作开始和结束时的产品一般结构和每一步的锻造比； g） 可接受的锻造生产设备。 6.5.2 热处理参数 下面是热处理参数（如适用）： a） 生产件的装炉图和装炉方向； b） 正火温度和时间； c

41、） 热处理时的锻件结构和尺寸； d） 奥氏体化温度和时间； e） 淬火介质和搅拌类型（水和（或）聚合物、强制、水平或垂直淬火、内径/ 外径（ID/ OD ）等）； f） 回火温度和时间。 6.6 锻件产品 6.6.1 总则 锻件应按 6.4 规定的制造程序规范（MPS ）采用闭模锻造法生产。总锻造比（3.1 规定）应足以在锻件的所有截面生产 6.6.2 规定的锻造材料组织。除非采购方和锻造供方之间具有特别协定，否则，铸锭或连铸坯到产品的总锻造比应大于或等于 4:1。 锻造步骤作为制造程序规范（MPS ）的一部分，应详述每一步锻造期间的初始尺寸和最终尺寸。这也包括图纸和书面文件要求的每一热成形加

42、工压缩步骤的加热或重新加热温度范围。 6.6.2 锻造材料组织 所有生产的锻件应具有压力容器质量，并应具有完全锻造组织。完全锻造组织规定如下。 a） 无缩管和有害偏析（其存在表明原始铸锭本应废弃）； b） 无内裂、 白点、裂纹、裂缝、皱褶或其他对零件最终使用不利的有害缺陷； c） 当宏观腐蚀或在 25X 光学显微镜下观察时，无任何明显的不连续（缩孔、 缩松、 缩管、 裂纹等） ； d） 任何给定的区域微观组织均匀。厚大断面可能出现一些带状组织。这是正常的，不会成为拒收的原因。检验应形成文件，并应包含在锻件质量鉴定记录中； e） 无宏观偏析（巨晶）迹象。 14 API Spec 20C 6.7

43、检验、质量控制、标志和文件 6.7.1 校准系统 验收用检验、测量和试验设备应按 NCSL Z540 和本标准定期进行识别、检验、校准和调试。校准标准应可追溯到国家、国际标准相应机构，并不应低于本标准所述要求。检验、测量和试验设备应仅在校准范围内使用。 校准周期应根据使用程度和重复性确定。 6.7.2 炉子校准 炉子应按形成文件的程序校准。炉子校准的记录应予以保存。 6.7.3 目视检验 所有锻件应按 MSS SP-55 进行目视检验，检验是否有裂纹、气孔、起泡、皱褶和其他异常。结果应形成文件。 6.7.4 尺寸检验 按本标准生产的产品应进行尺寸检验。抽样应按 ISO 2859-1、 II 级

44、， 1.5 AQL 进行。锻件供方应规定和验证关键尺寸。关键尺寸的验收准则应按锻件供方书面规范的要求。 6.7.5 补焊 按本规范生产的锻件不允许补焊。 6.8 可追溯性 应保持锻件材料、炉次、制造程序规范（ MPS）和热处理批的充分可追溯性，且： a） 锻件质量鉴定记录应可追溯到制造程序规范（ MPS）； b） 按本规范生产的锻件应可追溯到相应的锻件质量鉴定记录。 6.9 记录保存 锻件供方应制定和保存形成文件的程序，以控制本标准要求的文件和资料。本标准要求的记录应保存 5 年。文件和资料可以采用任何类型的媒体（复印件或电子），并应： 石油天然气工业用闭模锻件 15 保存以证明符合规定要求；

45、 清晰； 保存和易于检索； 贮存的环境可防止损坏、变质或丢失； 用户/ 采购方可用、可审核。 6.10 搬运、贮存和运输 锻件应按锻件供方的书面规范进行包装贮存或运输。 17 附 录 A （资料性附录） 许可证持有者使用 API 会标 A.1 范围 API 会标纲要允许 API 许可证持有者在其产品上使用 API 会标。API 会标纲要将组织的质量管理体系验证和满足特定产品规范要求的已经证实的能力联系起来，从而给国际石油和天然气工业带来重要价值。许可证持有者在产品上使用会标，向产品的采购方表明并保证，该产品在标明的日期按验证过的质量管理体系和 API 产品规范进行了生产。 API Spec Q

46、1 全文和 API 许可证协议要求，共同给自愿获得 API 许可证以按 API 产品规范提供 API会标产品的那些组织确定了要求。 只有在通过现场审核验证了许可证持有者满足 API Spec Q1 全文中所的要求和 API 产品规范要求之后，才予以颁发 API 会标纲要许可证。邀请顾客和或用户向 API 报告 API 会标产品的所有问题。API 会标纲要的有效性可通过顾客和或用户报告 API 会标产品所遇到的问题而得到提高。不合格可采用https:/ncr.api.org 上的 API 不合格报告系统予以报告。API 征询在发现不符合 API 规定要求的新产品、以及被裁决为由规范不完善或不符合

47、 API 规定要求所引起的现场故障（或失灵）方面的信息。 本附录规定了供方稳定地按 API 规定要求生产产品所必需的 API 会标纲要要求。欲了解成为 API 会标许可证持有者的有关信息，请联系 API 认证纲要部，其地址为： 1220 L Street, N.W., Washington, D.C. 20005，电话： 202-962-4791，电子邮件：certificationapi.org 。 A.2 引用文件 除了本文件内最初所列的引用标准外，本附录还引用下列标准： API Spec Q1。 对于会标纲要的许可证持有者而言，应使用本文件的最新版本。本文件识别的要求是强制性的。 A.3

48、 API 会标纲要：许可证持有者的职责 A.3.1 持有许可证，使用 API 会标 所有希望获得并持有许可证、使用 API 会标的组织，均应始终遵循以下方面的要求： a） API Q1 质量管理体系要求； b） API Q1 附录 A 的 API 会标纲要要求； c） 组织希望认证的 API 产品规范中包含的要求； d） API 会标纲要许可证协议中包含的要求。 18 API Spec 20C A.3.2 会标产品与 API Q1 的符合性 当 API 持证组织提供 API 会标产品时，要求符合 API Q1 包括附录 A 中表述的 API 规定的要求。 A.3.3 API 会标的使用 每个许可证持有者应按以下方面控制 API 会标的使用： a） 每个许可证持有者应制定并保持 API 会标标志程序， API 会标标志程序应将 API 产品规范所规定的标志和 /或使用会标的要求形成文件，以便许可证持有者使用 API 会标时予以使用。标志程序应规定许可证持有者使用 API