【GB国家标准】 核级锆及锆合金管材氢化物取向因子检测方法

中华人民共和国国家标准 GB/T38913—2020 核级及锆合金管材氢化物取向因子检测方法 Test methods for hydride orientation fraction of nuclear grade zirconium and zirconium alloy tubes 前言 本标准按照GB/T1.1—2009规定起草，由中国有色金属工业协会提出，全国有色金属标准化技术委员会（SAC/TC243）归口。起草单位包括国核宝钛锆业股份公司、国核锆铪理化检测有限公司、宝鸡钛业股份有限公司、西部新锆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。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。 警示：使用本标准的人员应具备正规实验室工作经验。本标准未指出所有可能的安全问题，使用者应采取适当安全和健康措施并符合国家有关法规要求。 1 范围 本标准规定核级锆及锆合金管材氢化物取向因子的检测方法，适用于经高压釜渗氢或气体渗氢处理的锆及锆合金管材氢化物取向因子检测。 2 规范性引用文件 GB/T13298 金属显微组织检验方法 3 术语和定义 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（radial hydride）：在锆及锆合金管材某一截面上，氢化物与管材径向夹角不大于规定值且长度不小于15 μm的氢化物。 3.3 氢化物数（hydride count, N）：在规定截面上长度不小于15 μm的氢化物数量。 3.4 径向氢化物数（radial hydride count, Nr）：在规定截面上径向氢化物数量。 3.5 氢化物取向因子（hydride orientation fraction, F）：径向氢化物数与氢化物数之比。 4 原理 锆及锆合金管材与氢气或氢氧化锂反应生成氢化物。通过统计规定截面区域内径向氢化物数和氢化物数，计算二者比值以得到氢化物取向因子。 5 试剂 除另有说明外，均使用分析纯试剂及实验室二级水，包括氢氧化锂、硝酸、氢氟酸、过氧化氢、乳酸及无水乙醇等。 6 仪器设备 6.1 高压釜：具备温度、压力测量及时间控制功能。 6.2 气体渗氢设备：具备温度与流量控制功能。 6.3 金相显微镜：配备图像采集系统及金相分析软件，具备长度和角度测量功能。 7 样品 7.1 取样部位及数量按产品标准规定，高压釜渗氢样品推荐长度30±3 mm，气体渗氢样品推荐13±3 mm。 7.2 样品制备过程中应避开剪切及加热影响区域，不得采用改变应力状态的方法制备样品。 8 试验步骤 8.1 渗氢过程 渗氢过程按附录A进行，渗氢量范围参见附录B形貌图。 8.2 金相制备 样品截面按GB/T13298制备，制备过程不得加热或加压，并采用合适浸蚀剂进行显微组织显示，浸蚀时间10～40 s。 8.3 氢化物取向因子检测 在样品典型截面区域进行检测，采用金相显微镜图像分析方法统计氢化物数及径向氢化物数，并计算取向因子。