GB/T38913-2020
核级锆及锆合金管材氢化物取向因子检测方法
Testmethodsforhydrideorientationfractionofnucleargradezirconiumandzirconiumalloytubes
- 中国标准分类号（CCS）H24
- 国际标准分类号（ICS）77.040.99
- 实施日期2021-05-01
- 文件格式PDF
- 文本页数9页
- 文件大小4.22M
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核级锆及锆合金管材氢化物取向因子检测方法
国家标准 GB/T38913一2020 核级错及错合金管材氢化物取向因子 检测方法 Testmethodsforhydrideorientationfraetionofnueleargrade zirconiumandzirconiumaloytubes 2020-06-02发布 2021-04-01实施 国家市场监督管理总局 发布 国家标涯花警理委员会国家标准
GB/38913一2020 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草
本标准由有色金属工业协会提出
本标准由全国有色金属标准化技术委员会(SAC/TC243)归口
本标准起草单位:国核宝钛错业股份公司国核错铬理化检测有限公司、宝鸡钛业股份有限公司、西 部新皓核材料科技有限公司、西安汉唐分析检测有限公司宝鸡钛谷新材料检测技术中心有限公司、有 色金属技术经济研究院
本标准主要起草人:张天广、李刚、张梦霓、卫新民、李献军、史文、李帆、王松茂、杨艳、李小宁、岳强、 张江峰
GB/38913一2020 核级错及错合金管材氢化物取向因子 检测方法 警示- -使用本标准的人员应有正规实验室工作的实践经验
本标准并未指出所有可能的安全问 题
使用者有责任采取适当的安全和健康措施,并保证符合国家有关法规规定的条件
范围 本标准规定了核级错及错合金管材氢化物取向因子检测的方法
本标准适用于经高压釜渗氢或气体渗氢的核级鳍及错合金管材氢化物取向因子检测
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/T13298金属显微组织检验方法 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件 3.1 氢化物hydride 氢与金属性较强的金属形成的化合物
3.2 径向氢化物radialydride 在错及错合金管材某一确定的检查载面上氢化物与管材径向夹角(0)不大于产品标准,技术条件 或需方要求的规定,且其实际长度不小于154mm的氢化物
3.3 氢化物数hydridecount N 在鳍及鳍合金管材某一确定的检查截面上,实际长度不小于15m的氢化物数量计数
3.4 径向氢化物数radialhydridecount N 在鳍及鳍合金管材某一确定的检查截面上,径向氢化物(3.2)数量计数
3.5 氢化物取向因子hydrideorientationfaetionm 在皓及错合金管材某一确定的检查截面上,径向氢化物数(3.4)与氢化物数(3.3)之比
GB/T38913一2020 原理 错及错合金管材与氢气或氢氧化锂反应,以氢化物的形式析出
在错及错合金管材某一确定的检 查截面典型区域处,统计径向氢化物数和氢化物数,计算其比值
5 试剂 除非另有说明,在分析中仅使用确认为分析纯的试剂和实验室用二级水
5.1氢氧化锂,p=1.46g/cm
5.2硝酸,p=1.42g/ml 5.3氢氟酸,p=1.12g/ml 5.4过氧化氢p=1.13g/mL 5.5乳酸,p=1.20g/ml
5.6无水乙醉醇,p=0.789g/ml 仪器设备 6 6.1高压金;应具有温度、压力测量及时间控制功能
6.2气体渗氢设备:具有温度、流量控制功能
6.3金相显微镜;应配备图像采集系统和金相分析软件,金相分析软件应具有长度、角度测量功能
样品 7.1取样部位与数量按产品标准或技术条件规定
推荐高压釜渗氢样品长度尺寸为30mm士3mm 推荐气体渗氢样品长度尺寸为13mm士3mm
7.2样品在制备过程应避开因剪切,加热影响的区域
不能使用有改变样品应力状态的方法进行样品 制备
试验步骤 8 8.1渗氢过程 渗氢过程应按照附录A的方法进行
渗氢量上下限可参见附录B所对应的形貌图
8.2金相制备 8.2.1渗氢后的样品不应对管壁进行处理,对任一截面按GB/T13298规定的方法制备金相样品,确保 足够的去除量,金相样品制备过程中不准许加热和加压
8.2.2样品制备完成后,采用浸蚀方式进行样品截面的浸蚀,推荐选用下列浸蚀剂之一 乳酸:硝酸:氢氟酸=45:45:8(体积比); a b) 过氧化氢:硝酸;氢氟酸=45;45:1(体积比). 也可采用其他能够清晰显示出氢化物的浸蚀剂,浸蚀时间为10s一40、
GB/38913一2020 8.3氢化物取向因子检测 8.3.1检测截面区域应为整个管材样品截面中典型氢化物形貌的区域
推荐采用放大倍率为100倍
8.3.2使用金相分析软件,选定待测氢化物形貌照片中管材外径边界,确定圆心位置(如图1所示),再 沿管材壁厚方向等分为外层、中层、内层三个区域
200m 15m 外层 中层 内层 说明: 12 外层氢化物 3 中层氢化物 内层氢化物
图1氢化物取向因子检测示意图 分别对外层、中层,内层三个区域的氢化物数和径向氢化物数进行记录 8.3.3 若所测氢化物相交,在交点处分割,着氢化物长度较长,无需分割
如图1所示,外层氢化物！可 8.3.4 分割为5片氢化物,外层氢化物2可分割为2片氢化物,中层氢化物3可分割为6片氢化物,内层氢化 物4可分割为2片氢化物
试验数据处理 采用测量法按照式(1)分别计算外层、中层、内层氢化物取向因子,计算结果保留小数点后两位
N F" N 式中: F" 氢化物取向因子,无量纲， N 径向氢化物数,单位为片;
GB/T38913一2020 N 氢化物数,单位为片
10试验报告 试验报告应至少包括下列内容 本标准编号; a b 样品信息及标识; 渗氢方法及试验条件; d 试验结果; 试验人员及试验日期
GB/38913一2020 录 附 A 规范性附录 核级错及错合金管材渗氢方法 A.1渗氢前样品处理 A.1.1高压釜渗氢前样品制备 A.1.1.1使用无水乙醇浸泡擦洗样品,擦洗干净后用水冲洗3次,单次时间为2min一3min
A.1.1.2使用体积配比为;氢氟酸:硝酸:水=1:4.5:4.5的酸洗液(或其他酸洗液)进行酸洗 A.1.1.3酸洗后的样品迅速转移到流动水中冲洗,冲洗时间为1min一2min,然后冷风吹干 A.1.2气体渗氢前样品制备 A.1.2.1使用无水乙醉浸泡擦洗样品,擦洗干净后用水冲洗,时间为2min一3min. A.1.2.2使用体积配比为氢氟酸:硝酸:水=35:90:484的酸洗液进行酸洗,酸洗后将样品迅速转 移到流动水冲洗,反复酸洗、冲洗4次,每次酸洗时间为20s,冲洗时间为1min2min. .1.2.3冲洗后的样品在50C中性清洗溶液中超声清洗,时间为10min,接着用水漂洗,时间为 min2min， ,最后在无水乙醇浸泡后,冷风吹干
A.2渗氢过程 A.2.1高压釜渗氢:用氢氧化锂配制浓度为1mol/儿
或其他浓度的氢氧化锂水溶液,在温度为 360C士6,压力为18.6MPa士1.4MPa条件下进行渗氢
A.2.2气体渗氢:通有氢气、氯气混合气(建议氢气体积分数为:1.8%2.2%,其余为氧气,也可使用其 20min 他安全的氢气体积分数)的气体渗氢设备中,采用预充氢氨混合气10min~ ,再加热至399C士 14的方式进行渗氢
若需方同意,样品可以在温度不超过4l4C的惰性气体中保温5h士1h进行热 处理,如果使用真空热处理,为防止脱氢,压力不应小于1.33MPa
降温过程中建议冷却速率应低于 14/min
渗氢时间;以测量区域内.100倍条件下氢化物数量大于或等于100片所需的渗氢时间,作为高 A.2.3 压釜、气体渗氢的时间
GB/T38913一2020 附录 B 资料性附录) 核级错及错合金管材渗氢量范围形貌图 B.1渗氢量上限形貌图 核级错及错合金管材渗氢量上限形貌图如图B.1所示
200m 图B.1核级错及错合金管材渗氢量上限形貌图(100x) B.2渗氢量下限形貌图 核级鳍及鳍合金管材渗氢量下限形貌图如图B.2所示
GB/38913一2020 Bo 图B.2核级错及错合金管材渗氢量下限形貌图(100×
核级锆及锆合金管材氢化物取向因子检测方法GB/T38913-2020
核级锆及锆合金是一种广泛应用于核电站等领域的关键材料。其中氢化物含量的检测是非常重要的，因为它会直接影响材料的力学性能和耐腐蚀性能。
而氢化物的取向因子则是反映氢化物在材料晶体中分布情况的重要参数。GB/T38913-2020 标准就是针对这一参数提出的一种检测方法。
GB/T38913-2020 标准概述
该标准规定了核级锆及锆合金管材氢化物取向因子检测的方法和要求。同时也指导了实验设备的选型、样品的制备以及实验步骤等方面。
其中，该标准使用 X 射线衍射技术来测量氢化物的取向因子。在实验中，样品需要进行旋转以及倾斜，以便获得多个方位角度下的 X 射线衍射图谱。
通过对这些数据的分析，并使用适当的计算公式，可以得出氢化物的取向因子值。同时，该标准还规定了一系列的质量控制方法和要求，以确保实验结果的准确性和可靠性。
检测方法的优势
与传统的金相显微镜检测方法相比，GB/T38913-2020 标准提供了更加准确且无损的检测手段。由于氢化物取向因子的精确度直接影响材料性能的稳定性和可持续性，因此该标准的推广应用将会大大提升核级锆及锆合金管材的质量和安全性。
结论
本文介绍了核级锆及锆合金管材氢化物取向因子检测方法 GB/T38913-2020 标准的相关内容。该标准提供了一种精确、可靠、无损的检测手段，有望在核电站等领域得到广泛应用。
