【国家标准(GB)】 超导用Nb-Ti合金棒坯、粗棒和细棒

ICS77.120.50
中华人民共和国国家标准
GB/T25080—2010
超导用Nb-Ti合金棒坏、粗棒和细棒Niobium-Titannium alloy billet,bar and rod for superconducting applications2010-09-02发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2011-04-01实施
GB/T25080—2010
规范性引用文件
术语和定义
订货信息
材料和制造
化学成分
物理性能www.bzxz.net
力学性能
尺寸允许偏差
工件质量、粗糙度和外观
取样，
检测和复检次数，
数字修约规则
试验方法
验收·
拒收和再审
产品标记：
包装和包装标识
附录A（规范性附录）
超导用Nb-Ti合金棒坏、粗棒和细棒的超声波检测·附录B（资料性附录）
本标准与ASTMB884一2005相比的结构变化10
GB/T25080—2010
本标准使用重新起草法修改采用美国材料与试验协会标准ASTMB884-2005《超导用Nb-Ti合金棒坏、粗棒和细棒标准规范》。本标准在采用ASTMB884一2005标准时进行了一些技术性修改，主要有以下变动：删除了原ASTMB884一2005中所有以英制单位表示的数值，对相应的以公制单位表示的数值做了适当调整。对表A1.1所列参考反射体的推荐技术条件中数值也做了相应的修改。一根据我国Nb-Ti产品的实际生产情况对棒坏、粗棒和细棒的规格划分进行了重新规定。一在八个引用标准，用相应的我国标准替代六个ASTM标准，删除一个ASTM标准及一个ANSI标准。五个引用的ASTM标准都有相应的国家标准，因此本标准采用国标替代；维氏硬度可按ASTME92或ASTME384给出的方法检测，本标准采用GB/T4340.1替代ASTME92作为维氏硬度检测的参考标准，故删除另外一个引用标准ASTME384；国内普遍采用标块对比法进行粗糙度检验，因此删除ANSIB46-1-2002表面纹理标准。本标准与ASTMB884--2005相比，有一些结构上的变化，详见附录B。本标准的附录A为规范性附录。
本标准的附录B为资料性附录。
本标准由全国超导标准化技术委员会（SAC/TC265)提出并归口。本标准负责起草单位：西部超导材料科技有限公司。本标准参加起章单位：西北有色金属研究院。本标准主要起草人：刘向宏、付宝全、李林、刘京州、史蒲英、卢亚锋、汪京荣、徐晓燕。I
1范围
超导用Nb-Ti合金棒坏、粗棒和细棒GB/T25080—2010
本标准规定了超导用Nb-Ti合金棒坏、粗棒和细棒的技术要求、试验方法、验收规则及标记和包装等。
本标准适用于制造超导用含钛46%～48%的锯钛合金棒坏、粗棒和细棒。2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T4340.1金属材料维氏硬度试验第1部分：试验方法（GB/T4340.1一2009，ISO6507-1:2005,MOD)
金属平均晶粒度测定方法（GB/T6394—2002，ASTME112：1996，MOD）GB/T6394
GB/T8170
GB/T9445
数值修约规则与极限数值的表示和判定无损检测·人员资格鉴定与认证（GB/T9445—2008，ISO9712：2005，IDT）GB/T18851.1无损检测
渗透检测第1部分：总则（GB/T18851.1—2005，ISO3452：1984，IDT)
JB/T10061
3术语和定义
A型脉冲反射式超声探伤仪通用技术条件下列术语和定义适用于本标准。3.1
细棒rod
直径大于10mm并小于60mm的材料。3.2
粗棒bar
直径大于或等于60mm并小于150mm的材料。3.3
棒坏billet
直径大于或等于150mm的材料。
批lot
由同一铸锭生产的具有相同横截面积和相同标称冶金参数的所有产品。4订货信息
按本标准订货的订单应包括下列内容：标准代号和发布年份；
GB/T25080—2010
重量、件数和尺寸；
晶粒尺寸（直径大于200mm的材料，见7.2和表2)；表面粗糙度（见10.3)；
热处理状态；
直径和长度允许偏差（见9.1和9.2)；取样和分析方法（见11.3)；
验收要求（见15章）；
质量证明书和报告要求（见17章）；标准的补充和附加要求。
材料和制造
本标准所涉及的材料应采用真空电弧或等离子体电弧熔炼、电子束炉熔炼或这些熔炼方法的组合5.1
方法生产的铸锭制造，所有熔炼应在适用于活性金属的熔炉中进行。5.2本标准所涉及的产品成形，采用一般金属加工厂常规的锻造、旋锻、轧制、挤压和拉伸等设备来完成。
化学成分
本标准所涵盖的Nb-Ti合金铸锭、棒坏和棒的化学成分应符合表1中的规定。表1化学成分要求
铸锭中最大含量/×10-*
质量分数/%
除间隙元素C、O、N和H外，应认为生产厂对铸锭的成分分析等同于对按本标准供应的产品的化学成分分析。当采购订单有规定时，这些间隙元素的分析应在成品上进行。7
物理性能
除非在采购订单上另行规定，材料应以退火状态供应。7.2
最终棒坏或棒的晶粒尺寸，应符合表2规定（见14.3）。产品上应没有尺寸大于表A.1中规定的相应当量平底孔直径的裂纹、折叠、夹杂、孔洞和其他开裂。这些缺陷应通过超声波检测来确定（见14.5）。2
细棒、粗梯和棒坏的直径/mm
>50~115
>115~150
>150~200
力学性能
晶粒尺寸要求
GB/T25080—2010
晶粒度号(加权平均）
4.5或更细
2.5或更细
1.5或更细
1.0或更细
在采购订单中规定
硬度应在每批最终产品上测试，并且三个读数的平均值应小于170HV5（见14.2）。9
尺寸允许偏差
除非厂家和买方另行协商，否则，最终产品直径的允许偏差应符合表3的规定。9.2
最终产品的长度允许偏差应在采购订单中规定。表3直径允许偏差
>25100
工件质量、粗糙度和外观
表面状态
直径允许偏差
最终成品材料应无肉眼可见的裂纹、折叠、疤痕、毛刺、气孔、擦伤和其他有害缺陷。10.2
体渗透检查
单位为毫米
坏料和棒材的表面，应采用液体渗透检查方法进行检查（见14.4），存在下述显示是不可接受的：a)
裂纹；
线状显示；
尺寸超过0.8mm的圆状显示；
边缘到边缘之间间隔小于0.8mm的圆状显示（仅对于圆周表面）。d)
表面粗糙度
表面粗糙度的Ra值应不大于1.6μm（见14.6）。10.4
表面处理
最终表面应酸洗并在水中漂洗；酸洗后又经液体渗透检测的材料，应通过漂洗或再酸洗清除。5清洁度
材料应清洗到这种程度：在至少100烛光(11001x)照明下，用矫正到1.2的视力肉眼检测表面，见不到任何污染。
铸锭的化学分析试样应在沿锭纵向的圆周面上至少三个位置取。取样位置分别为锭的中部和距离两端面不大于125mm处。
GB/T25080—2010
11.2产品
为确保与本标准的一致性，应在经过所有冶金加工之后的最终材料上取化学和力学测试样品。也可以在最终检查之前和通过打磨和酸洗去除表面的小缺陷之前取样，并且样品应能够代表最终产品。11.3操作
应小心操作，确保所选试样能够代表材料且未被取样过程污染。如果对此处的取样工艺或者分析存在任何异议，那么，取样和分析方法应由买卖双方协商确定。12检测和复检次数
12.1最初检测
每一产品样品，应按各项产品试验要求逐一检测。12.2无效检测
一且发现样品被污染或检测操作不规范，其检测结果无效，应重新检测。12.3重测
一旦检测结果不满足标准要求或有异议，可按原先检测的双倍样品重新检测。两个重测值都应满足标准要求，在证书上应报告这三个检测结果，重测值作“R”标记。或者，对该批次的每件产品进行检测，剔除或重新加工不合格的产品。12.4重新加工
不满足标准的产品，可以重新进行加工以达到本标准要求。13数字修约规则
为了确定与本标准所列的规定性能限制的一致性，测量值或计算值都应按GB/T8170中规定的修约方法进行修约。
14试验方法
14.1化学成分应参照行业或厂家标准规定的方法分析。14.2产品硬度应按GB/T4340.1规定的方法测试，14.3晶粒尺寸按GB6394规定的方法测量。14.4液体渗透按GB/T18851.1规定的方法检测。14.5超声检测按附录A要求进行。14.6如果买方在购买订单中有表面粗糙度要求时，表面粗糙度的检验用标块对比法进行。15验收
15.1除了上述规定的检测，厂家还应检验最终产品的尺寸和标记。其他检测应由买卖双方协商一致，并在采购订单中注明。
2一旦采购订单有所规定，买方或其代表可在生产地参与材料的试验和检测。在此情况下，买方应15.2
在采购订单中注明需要参与的检测项目。厂家应提前通知买方指定项目的检测时间和地点，如果买方或其代表没有在指定时间到达检测现场，也未曾约定新的日期，厂家应认为买方放弃了生产地检测的要求。当代表买方的检测人员在约定时间和地点出现在检测现场，那么厂家应提供所有合理的设备以向买方代表展示所提供的材料正按本技术标准完成。该检查的实施应不对生产操作产生不必要的干扰。16拒收和再审
16.1对于不符合本标准或采购订单要求的材料，可以拒收。厂家可以选择修复材料，或请求顾客不坚持原来的要求。
GB/T25080—2010
16.2如果买卖双方就材料是否符合采购订单要求产生异议，则应对存在异议的项目进行检测。检测应由买卖双方都可接受的仲裁实验室进行，并且以仲裁结果作为判定材料符合性的最终依据。17证书
如果在购买订单中规定，生产厂家应提供材料的质量证明书，证明产品已经按照标准或者购买订单中的要求进行了检测，并且符合本技术标准和订单要求。产品标记
每根棒坏、棒，每捆和每箱产品，都应清晰和显著地标记或贴上包含下列内容的标签：注明本标准代码、种类、状态、批号、厂家标识、名义尺寸，以及毛重、皮重和净重。如果采用书写液，书写液应具有易于用清洗液去除的特性。这种标记或其清除应不对材料及材料性能产生有害影响。字符应足够牢固，能经受常规的搬运操作。
包装和包装标识
所有材料的包装应确保能安全地到达目的地交货。包装箱上的标识应包括：
本标准编号和牌号(Nb-Ti)；
订单号；
批号；
件数；
厂家名称；
毛重、皮重和净重；
尺寸。
GB/T25080—2010
A.1范围
A.1.1应用
附录A
（规范性附录）
超导用Nb-Ti合金棒坏、粗棒和细棒的超声波检测本附录规定了超导用Nb-Ti合金棒坏、粗棒和细棒超声波检测的最低要求。对中等尺寸的材料仅采用纵波方式进行检测；而对于较小直径（不大于40mm)材料，应同时采用横波和纵波两种方式。
A.1.2方法
检测时超声波人射到材料内，从表面和内部不连接处反射出现的波形，以A-扫描形式显示在示波屏上，将反射波形在有效区域内的幅度记录在条状图形记录仪或等效装置上。在示波屏或记录仪上对检测信号进行评价，并与校验反射体的幅度比较，按照相应的接受/拒收标准判定材料是否合格。在每件产品上标明超标区域，每件产品的检测结果填入检测报告的表格中。A.2要求
A.2.1设备
A.2.1.1检测仪器
超声波探伤仪应符合JB/T10061的规定。A.2.1.2液漫探测部件
横波和纵波检测时应使用液浸聚焦探头。常规探头频率应为2.25MHz～10MHz，如果有要求也可用更低的频率。
A.2.1.3机械装置
被检材料与装配的探头应能互相自动旋转和平移，以便完成材料的螺旋扫查。应用水作为耦合剂，通过加入防锈剂、软化剂和润湿剂，或加热到足够温度，或两种方法相结合对水进行处理，以减少气泡的形成。
A.2.2人员
检验操作人员应达到GB/T9445或与此相当的I级及以上无损检测人员水平；签发及解释检验报告的人员，应达到GB/T9445或与此相当的Ⅱ级及以上无损检测人员水平。A.3标准化
A.3.1测试材料的表面条件
检测时，声束人射的材料表面应无锈斑、灰尘或其他外来物，这些物质会妨碍材料在要求的灵敏度下检测。材料表面粗糙度的Ra值应不大于3.2μm。A.3.2对比试块
A.3.2.1制作
包含参考反射体的对比试块要用与被检材料具有相同标称直径、表面粗糙度、热处理和合金（或声学特性相近)的材料制作。也可用不同直径的对比试块，但材料厚度要满足本技术标准。对比试块的底面反射衰减要在被检材料的25%以内，或者利用适当的衰减校准（这种校准可以包括分区测试或在连续扫查检测范围内、连续深度区域的分步测试）。作为超声对比试块的材料，不能有干扰或混滑参考反射体的内部缺陷。
A.3.2.2对比反射体
A.3.2.2.1纵波检测
GB/T25080—2010
对于直径不大于40mm的材料，对比试块要包括四个径向平底孔，深度在表A.1中给出；对于直径大于40mm的材料，对比试块应包含有表A.1给出的两平底孔中的最小量。平底孔的尺寸在表A.1中给出。
A.3.2.2.2周向横波
对于标准化周向横波检测，对比试块应包含一个平行于棒材纵轴的槽伤，槽伤尺寸在表A.1中给出。
A.3.2.2.3
轴向横波
对标准化的轴向横波检测，对比试块应包含一个垂直于棒材纵轴的槽伤。作为替代方法，标准化轴向横波检测可用端孔，该孔位于距离棒材中心25%直径土0.13mm处。孔和槽伤尺寸在表A.1给出。A.3.2.2.4其他类型
根据个别合同要求可采用其他类型的对比试块。所有对比试块应有永久性识别和一张附图。A.3.3装置的标准化
A.3.3.1对比幅度
用适当的对比试块对设备进行标准化。对于纵波、轴向横波和周向横波检测，应分别有各自单独的探头和仪器通道。应设置系统灵敏度，对于每个参考反射体，应在探伤仪显示屏上显示一定脉冲高度，以及高于满幅度50%的图形记录。A.3.3.2声束覆盖
检测时应保证足够的声束覆盖，以确保材料100%检测。表A.1推荐的参考反射体技术条件材料直径D
10≤16
1640100A.3.3.3标准化
A.3.3.3.1
平底孔最大直径
平底孔深度
0.15D(±0.3)
0.30D(±0.3)
0.50D(±0.3)
0.60D(±0.3)
0.15D(±0.3)
0.30D(±0.3)
0.50D(±0.3)
0.60D(±0.3)
0.90D和<0.50D
>0.50D和0.10D
0.90D和<0.50D
>0.50D和0.10D
0.90D和<0.50D
>0.50D和0.10D
端孔深度和直径
不要求
不要求
不要求
单位为毫米
槽伤尺寸
不要求
不要求
不要求
纵波探头应垂直于对比试块表面并适当调节声束方向使平底孔反射信号幅度最大。缺陷7
GB/T25080—2010
报警波门应设置在界面波和底波之间，使每个平底孔的反射信号均在波门内。A.3.3.3.2调节周向横波探头使纵向槽伤或端孔反射信号幅度最大。缺陷报警波门应设置在该反射信号处。
A.3.3.3.3调节轴向横波探头使横向槽伤反射信号幅度最大。缺陷报警波门应设置在该反射信号处。
A.3.3.3.4应设置系统灵敏度，对于每个参考反射体，应在探伤仪显示屏上显示一定脉冲高度，以及高于满幅度50%的图形记录。
A.3.3.3.5应扫查对比试块，在每批产品开始和结束检验时，应校验参考反射体（时间间隔不超过1h)，并检查每个独立通道的头尾记录（当采用1个以上的图形记录来记录一批产品时）。如果对试块进行复验时，人工标准伤信号不在原始波辐80%范围内，则从最近一次对试块校验以后检测的所有产品应重新检验。
A.4产品检测
A.4.1总则
对于直径为10mm至小于或等于40mm的材料，应同时采用纵波和横波两种方式检测，直径大于40mm的材料只需要采用纵波方式。所有产品检测应在与校准所用的相同条件下进行（进料速度，系统旋转速度，增益调整等）。水距检测时，水距变化应在标准化水距的士10%以内。A.4.2扫查和导引
产品应连续并全覆盖扫查检测，导引方向为平行于工件纵轴方向，扫查速度和导引方向应与标准化调整时一致。
A.4.3系统调整
当产品材料与校验对比试块直径不同时，允许对波门长度和探头垂直位置进行调整。在校验顺序、产品材料检测及随后的对比试块重新运行中，不得有影响检测灵敏度或分辨率的调整。A4.4高衰减材料的多次扫查
对大直径高衰减材料，在一定增益的情况下，检测长声程处的参考反射体引起短声程处的参考反射体信号饱和时，应进行多步或分区检测，材料应在那些相应能够获得接收信号的深度区域扫查，这就要求在对比试块上增加平底孔以确保足够的深度覆盖。这些区域应连续，以达到整体覆盖要求，在结合区域的参考反射体在两次扫查中均被显示，这些区域的使用和说明应在检测报告中注明。A.5结果的整理
A.5.1验收
按照本测试规程检测的材料，如果不存在超过下述的显示，则是合格的：横波模式：在横波模式下，缺陷显示超出标准规定幅度80%的受检材料属不合格。a)
b）纵波模式：在纵波模式下有超过校验时建立的最小幅度缺陷显示的受检材料属不合格。A.5.2表面显示
对上述不合格材料，如果缺陷显示能清楚地判定是表面缺陷，则经过修复及按照本检验规程中能判断其合格的标准要求重新检验后可合格。A5.3检测后的缺陷消除
对上述不合格材料，如果缺陷区域能够清晰、永久地标识在材料上，并在后序的加工中去除，则可认为合格。
A.6检测报告
在检测报告中至少记录下列数据，并与合同要求保持一致：8
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