【GB国家标准】 抗辐照耐热钢

ICS 77.140.10
H40
中华人民共和国国家标准
GB/T38820—2020
抗辐照耐热钢
Irradiation-resistant and heat-resistant steels2020-06-02发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2020-12-01实施
规范性引用文件
术语和定义
订货内容
尺寸、外形和重量·
技术要求
试验方法
检验规则
包装、标志和质量证明书
附录A（资料性附录）
抗辐照耐热钢的物理性能
附录B（规范性附录）
中子辐照性能检测方法
GB/T38820—2020
本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草本标准由中国钢铁工业协会提出。本标准由全国钢标准化技术委员会（SAC/TC183)归口。GB/T38820—2020
本标准主要起草单位：中国科学院合肥物质科学研究院（中国科学院核能安全技术研究所）、冶金工业信息标准研究院、中国科学院金属研究所、攀钢集团江油长城特殊钢有限公司、抚顺特殊钢股份有限公司。
本标准主要起草人：黄群英、黄波、栾燕、李春京、刘少军、毛小东、吴宜灿、单以银、余志川、卢伦用
1范围
抗辐照耐热钢
GB/T38820—2020
本标准规定了抗辐照耐热钢的术语和定义、订货内容、尺寸、外形、重量、技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志和质量证明书本标准适用于核工业用直径不大于150mm的热轧和锻制棒材（以下简称钢棒）本标准规定的牌号及化学成分亦适用于钢锭、钢坏及其制品。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/T222钢的成品化学成分允许偏差GB/T223.5钢铁酸溶硅和全硅含量的测定还原型硅钼酸盐分光光度法GB/T 223.11
钢铁及合金铬含量的测定可视滴定或电位滴定法GB/T223.14
GB/T 223.21
GB/T223.26
GB/T223.31
GB/T223.42
GB/T223.43
GB/T 223.47
GB/T223.53
GB/T223.54
GB/T223.60
GB/T 223.62
GB/T223.63
GB/T223.67
GB/T 223.75
GB/T223.81
GB/T 223.84
GB/T223.86
GB/T226
钢铁及合金化学分析方法钼试剂萃取光度法测定钒含量钢铁及合金化学分析方法5-C1-PADAB分光光度法测定钻量钢铁及合金钼含量的测定硫氰酸盐分光光度法钢铁及合金砷含量的测定蒸馏分离-钼蓝分光光度法钢铁及合金化学分析方法离子交换分离-溴邻苯三酚红光度法测定钼量钢铁及合金钨含量的测定
重量法和分光光度法
钢铁及合金化学分析方法载体沉淀-钼蓝光度法测定锑量钢铁及合金化学分析方法
钢铁及合金化学分析方法
钢铁及合金化学分析方法
钢铁及合金化学分析方法
钢铁及合金化学分析方法
火焰原子吸收分光光度法测定铜量火焰原子吸收分光光度法测定镍量高氯酸脱水重量法测定硅含量
乙酸丁酯萃取光度法测定磷量
高碘酸钠（钾）光度法测定锰量钢铁及合金硫含量的测定
钢铁及合金
钢铁及合金
钢铁及合金
钢铁及合金
次甲基蓝分光光度法
硼含量的测定
甲醇蒸馏-姜黄素光度法
总铝和总硼含量的测定微波消解-电感糖合等离子体质谱法：二安替比林甲烷分光光度法
钛含量的量测定
总碳含量的测定
钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验法GB/T 228.1
GB/T 228.2
GB/T229
感应炉燃烧后红外吸收法
金属材料拉伸试验
第1部分：室温试验方法
4拉伸试验
第2部分：高温试验方法
金属材料
金属材料
夏比摆锤冲击试验方法
GB/T231.1
GB/T351
GB/T702
金属材料布氏硬度试验第1部分：试验方法金属材料
电阻率测量方法
热轧钢棒尺寸、外形、重量及允许偏差GB/T38820—2020
GB/T908
锻制钢棒尺寸、外形、重量及允许偏差GB/T2039
金属材料单轴拉伸变试验方法
GB/T2101
GB/T2975
GB/T3217
GB/T3651
GB/T3850
GB/T4067
GB/T4339
GB/T 4340.1
GB/T6394
GB/T8170
GB/T10561
GB/T11170
GB/T11261
GB/T20066
GB/T20124
型钢验收、包装、标志及质量证明书的一般规定钢及钢产品力学性能试验取样位置及试样制备永磁（硬磁）材料磁性试验方法金属高温导热系数测量方法
致密烧结金属材料与硬质合金密度测定方法金属材料电阻温度特征参数的测定金属材料热膨胀特征参数的测定金属材料维氏硬度试验
金第1部分：试验方法
金属平均晶粒度测定方法
数值修约规则与极限数值的表示和判定钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法不锈钢多元素含量的测定火花放电原子发射光谱法（常规法）钢铁氧含量的测定脉冲加热情气熔融-红外线吸收法钢和铁化学成分测定用试样的取样和制样方法钢铁氮含量的测定情性气体熔融导热法（常规方法）GB/T20127.1
GB/T20127.13
锡含量
GB/T22315
GB/T22368
GB/T22588
钢铁及合金
痕量元素的测定第1部分：石墨炉原子吸收光谱法测定银含量钢铁及合金痕量元素的测定第13部分：碘化物萃取-苯基荧光酮光度法测定弹性模量和泊松比试验方法
金属材料
低合金钢
多元素含量的测定辉光放电原子发射光谱法（常规法）闪光法测量热扩散系数或导热系数GB/T360262018油气工程用高强度耐蚀合金棒NB/T47013.3承压设备无损检测第3部分：超声检测YB/T4395
YB/T4402
YS/T1256
3术语和定义
钢钼、锯和钨含量测定电感耦合等离子体原子发射光谱法马氏体不锈钢中铁素体含量金相测定法有色金属材料：比热容试验差示扫描量热法下列术语和定义适用于本文件。3.1
抗辐照耐热钢irradiation-resistantandheat-resistantsteels经中子辐照后，具有较好的断后延伸率和低的肿胀率，在高温环境中保持较高持久强度、抗蠕变性和良好的化学稳定性，并具有低活化特性的合金钢。注：低活化特性，即经中子辐照后其放射性主要来自短寿命或中等寿命的放射性元素，4订货内容
按本标准订货的合同或订单至少应包括下列内容：a）本标准编号；
b）产品名称；
牌号：
冶炼方法：
尺寸及允许偏差（见第5章）；
订购重量：
交货状态（必要时，见6.3.2)；低倍组织合格级别（见6.5）；
超声检测合格级别（见6.9）；
特殊要求（必要时，见6.11)）。尺寸、外形和重量
GB/T38820—2020
热轧钢棒的尺寸、外形、重量及其允许偏差应符合GB/T702的规定，具体要求应在合同中注明5.2
锻制钢棒的尺寸、外形、重量及其允许偏差应符合GB/T908的规定，具体要求应在合同中注明。6技术要求
6.1牌号及化学成分
6.1.1钢的牌号、代号及化学成分（熔炼分析）应符合表1的规定，其成品化学成分允许偏差应符合GB/T222的规定。
6.1.2钢棒中主要易活化元素的含量控制要求应符合表2的规定，氧含量应不大于0.003%，氮含量不大于0.005%。
表1钢的牌号及化学成分
10Cr9W1VTa
CLAM
20Cr11W2VTaSiSIMP
0.01
0.01
6.2冶炼方法
0.08~
0.12
0.14~
0.25
0.01
8.5~
10.0~
12.0
0.01
1.2~
1.0~
化学成分（质量分数）/%
0.15~
0.25
0.15~
0.30
0.10~
0.20
0.10~
0.20
0.30~
0.60
≤1.0
0.05
1.0~
钢中主要易活化元素的含量控制要求化学成分（质量分数)/%，不大于B
0.002
0.005
0.005
0.005
0.01
0.01
0.005
≤0.005
≤0.005
0.005
0.005
0.005
0.005
钢应采用真空感应熔炼加真空电弧重熔冶炼。经供需双方协商，并在合同中注明，也可采用满足要求的其他冶炼方法。
GB/T38820—2020
6.3交货状态
6.3.1
钢棒通常以退火态交货。
6.3.2
经供需双方协商，并在合同中注明，钢棒表面可经磨光、剥皮或其他精整方法交货。6.4力学性能
钢棒的交货硬度应不大于HBW269。6.4.1
6.4.2钢棒试样毛坏（直径为25mm）按表3推荐的制度进行热处理，其纵向力学性能和蠕变性能应分别符合表3和表4的规定，
表3钢棒的力学性能
规定塑性延伸强度
10Cr9W1VTa
CLAM
20Cr11W2VTaSi
SIMP
推荐热处理制度
950℃~1050℃
保温后喷雾冷却
或空冷
720℃~800℃保
温后空冷
1000℃~1100℃
保温后空冷
720℃~800℃保
温后空冷
Rpo.2/MPa，不小于
温度/℃下载标准就来标准下载网
510
550
450
400
420
550
310
320
600
230
230
抗拉强度
R./MPa，不小于
温度/℃
600
800
450
450
500
三个试样的平均值，允许二个试样的单值低于规定值·但不低于规定值的70%。表4钢棒的蠕变性能
10Cr9W1VTa
20Crl1W2VTaS
低倍组织
CLAM
SIMP
试验温度和应力
550℃C.185MP
600℃,135MPa
550℃C,215MPa
600℃.120MPa
550
350
600
300
320
冲击吸收能量
KV2/J.不小于
温度/℃
200
120
-20
150
蠕变断裂时间/h，不小于
10:000
1000
1000
10000
钢棒的低倍缺陷应按GB/T360262018中附录A进行评定，其合格级别由供需双方协商确定，并在合同中注明
6.6显微组织
钢棒试样毛坏经表3推荐的制度进行热处理后，其显微组织为高温回火马氏体，且不应有铁4
素体。
6.7晶粒度
钢棒试样毛坏经表3推荐的制度进行热处理后，奥氏体晶粒度为8级或更细6.8辐照性能
经中子辐照后，钢棒的辐照性能应符合表5的规定表5经中子辐照后钢棒的辐照性能辐照剂量”
dpa
0~1
>1~3
>3~10
>10~20
辐照温度
300
300
300
300
规定塑性延伸强度增加值
AR/MPa不大于
300
450
550
抗拉强度增加值
△R/MPa，不大于
GB/T38820—2020
断后总延伸率
A/%，不小于
测试温度Troat=辐照温度Tir
250
350
450
辐照剂量0dpa~10dpa的偏差为士0.5dpa,10dpa~20dpa的偏差为士1.0dpa。b辐照温度偏差在士20℃。
6.9超声检测
肿胀率
S/%.不大于
0.05
0.10
0.20
0,50
钢棒应按NB/T47013.3进行超声检测，其合格级别由供需双方协商确定，并在合同中注明。6.10表面质量
6.10.1钢棒的表面不应有目视可见的裂纹、结疤、折叠及夹杂。若有上述缺陷存在，充许局部清理，清理深度从钢棒实际尺寸算起，不应超过钢棒公差之半，清除宽度不小于深度的5倍，同一截面达到最大清除深度不应多于1处。允许有从实际尺寸算起不超过尺寸公差之半的个别细小划痕、压痕、麻点及深度不超过0.2mm的小裂纹存在。缺陷清理处应平滑无棱角。6.10.2以磨光或剥皮状态交货的钢棒表面应洁净、光滑，不应有裂纹、折叠、结疤和氧化铁皮，若有上述缺陷存在，允许局部修磨：但最大修磨处应保证钢棒的最小尺寸6.11特殊要求
根据需方要求，经供需双方协商，并在合同中注明，钢棒可进行物理性能（参见附录A）、非金属夹杂物、维氏硬度、（辐照前）冲击吸收能量-温度曲线、其他无损检测等项目的检验。7试验方法
钢棒的检验项目和试验方法应符合表6的规定7.14
7.2化学成分分析通常按照GB/T22368、GB/T11170等通用方法进行。仲裁时按GB/T223.5、GB/T223.11、GB/T223.14、GB/T223.21、GB/T223.26、GB/T223.31、GB/T223.53、GB/T223.54、GB/T223.60、GB/T223.62、GB/T223.63、GB/T223.67、GB/T223.75、GB/T223.81、GB/T223.84、GB/T223.86和GB/T20127.13
GB/T38820—2020
钼、钨、锑、银、氧和氮的含量检测分别执行GB/T223.42、GB/T223.43、GB/T223.47、GB/T20127.1、GB/T11261,GB/T20124和YB/T4395。表6
检验项目
化学成分
布氏硬度
非金属夹杂物
显微组织
晶粒度
维氏硬度
肿胀率
辐照性能
物理性能
检验项目、检验类型、取样数量和取样部位、试验方法检验分类
出厂检验
冲击吸收能
量温度曲线
热扩散系数
热膨胀率
热导率
杨氏模量
泊松比
电阻率
饱和磁化强度
相对磁导率
超声检测
表面质量
（辐照前）
型式检验
取样数量
1个/铲
每批每个温度1个
每批每个温度3个
每个温度和应力2个
辐照前2个，辐照后
每个剂量2个
辐照前每个温度
3个；辐照后每个剂
量下每个温度3个
每批每个温度3个
每批每个温度3个
每个温度3个
每个温度3个
每个温度3个
每个温度3个
每个温度3个
注：·必检项目；供需双方协商检验项目；一无此项目，6
取样部位
GB/T20066
相应于钢锭头、尾
部的钢棒各1个
不同钢棒上
不同钢棒上
不同钢棒上
任一钢棒上
GB/T2975
任一钢棒上
试验方法
见7.2.7.3
GB/T226
GB/T36026—2018
GB/T231.1
GB/T10561
YB/T4402
GB/T6394
GB/T4340.1
GB/T228.1.
GB/T228.2
GB/T229
GB/T2039
见附录B
GB/T3850
YS/T1256
GB/T22588
GB/T4339
GB/T3651
GB/T22315
GB/T22315
GB/T351、
GB/T4067
GB/T3217
GB/T3217
NB/T47013.3
8检验规则
检查和验收
GB/T38820—2020
钢棒的检查和验收由供方技术监督部门进行。必要时，需方有权对本标准或合同中所规定的任一检验项目进行检查和验收。
8.2检验分类
钢棒的检验分为型式检验和出厂检验。8.3
型式检验
8.3.1有下列情况之一者，应进行型式检验：a）新产品定型鉴定；
b）材料成分、制备工艺有较大改变时；c）合同要求时。
8.3.2型式检验项目、取样数量、取样部位和试验方法见表6。8.3.3
所有检验的结果均符合第6章的要求，则型式检验通过。8.4出厂检验
8.4.1组批规则
钢棒应成批提交检验与验收每批由同一牌号、同一炉号、同一加工方法、同一尺寸、同一交货状态钢棒组成。
8.4.2取样数量和取样部位
钢棒的取样数量和取样部位应符合表6的规定。8.4.3复验与判定规则
8.4.3.1化学成分不合格时，允许重新取样对不合格元素进行分析，复验结果若有一个元素不合格，则该炉钢棒判为不合格。
8.4.3.2拉伸、非金属夹杂物、晶粒度、布氏硬度、维氏硬度某项试验结果不合格时，允许从该批钢棒（包括原检验不合格的钢棒）中取双倍数量的试样对不合格项目进行复验，复验结果若有一个试样不合格，则该批钢棒判为不合格。
8.4.3.3冲击试验结果不合格时，允许从该批钢棒再取两支钢棒（包括原检验不合格的钢棒），在每支钢棒上各取一组3个试样，这两组试样的试验结果，若有一组不符合表3的规定，则该批钢棒判为不合格8.4.3.4低倍检验不合格时，充许从该批钢棒中取双倍的试样进行复验（白点除外），复验结果若有一个试样不合格，则该批钢棒判为不合格，但对缩孔残余等有规律性的缺陷充许供方切除处理后进行复验。8.4.3.5超声检测、尺寸、外形、表面质量不合格时，则该支判为不合格。对于尺寸、外形、表面质量检验不合格的钢棒充许供方重新逐支修理、矫直或研磨，重新检验，合格者交货。8.4.3.6供方若能保证钢棒合格时，对同一批钢棒或钢坏的力学性能、低倍、非金属夹杂物的检验结果，充许以坏代材，以天代小。
8.4.3.7钢棒的检测和检验结果应采用修约值比较法修约到与规定值本位数字所标识的数位相一致，其修药规则应符合GB/T8170的规定GB/T38820—2020
包装、标志和质量证明书
钢棒的包装、标志和质量证明书应符合GB/T2101的规定。8
GB/T38820—2020
3.U.-01
0'81~06
3./8-0f
本湘鄉记
s'9~0f
88~#
s/wgo1
08~02
0080
18~
(..)/
..u)/M
泰古群
180~00
062
WIS
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