(高清版)GBT 25080-2022 超导用铌-钛（Nb-Ti）合金棒坯和棒材规范

超导用铌-钛(Nb-Ti)合金棒坯和棒材规范2022-10-12发布2023-05-01实施国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会GB/T25080—2022前言 I引言 Ⅱ l2规范性引用文件 3术语和定义 4订单信息 5产品和制造 6化学成分 27物理性能 38力学性能 39尺寸允许偏差 10工件质量、粗糙度和外观 11取样 412检验 13数字修约规则 14检测方法 15验收 516拒收和再审 17质量证明书 518产品标记 19包装和包装标识 5附录A(规范性)超导用Nb-Ti合金棒坯和棒材的超声波检测 I本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。本文件代替GB/T25080—2010《超导用Nb-Ti合金棒坯、粗棒和细棒》,与GB/T25080—2010相比，除结构调整和编辑性改动外，主要技术变化如下：——对缺陷的尺寸上限增加了具体规定：3%D或2.5mm(见7.3);——在“有害缺陷”列举中增加了“裂缝”“黑皮""划伤”,删除了"疤痕""毛刺""擦伤"(见10.1,2010年版的10.1);——增加了表面粗糙度的检测方法(见14.6);——将“常规探头频率应为2.25MHz~10MHz”更改为“探头的最小标称频率宜为2.25MHz”(见A.2.1.2,2010年版的A.2.1.2)。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国科学院提出。本文件由全国超导标准化技术委员会(SAC/TC265)归口。本文件起草单位：西部超导材料科技股份有限公司、中国科学院物理研究所、中国科学院等离子体物理研究所、西北有色金属研究院、中国科学院高能物理研究所。徐庆金。本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为：——2010年首次发布为GB/T25080—2010;——本次为第一次修订。Ⅱ铌-钛(Nb-Ti)超导材料是迄今为止应用最为广泛的超导材料。Nb-Ti合金棒坯和棒材是加工Nb-Ti超导线材的原材料，其质量对最终Nb-Ti超导产品的质量起着决定性作用。因此，为了适应国内超导技术快速发展的需要，统一和规范国内超导用Nb-Ti合金棒坯和棒材的技术要求、试验方法、验收规则及标记和包装等，需对GB/T25080—2010进行修订，从而形成与国外先进标准基本一致的超导用Nb-Ti合金棒坯和棒材规范标准。本文件在起草过程中参考了美国材料与试验协会标准ASTMB884—2019《超导用Nb-Ti合金棒坯、粗棒和细棒标准规范》(StandardSpecificationforNiobium-TitaniumAlloyBillets,Bar,andRodforSuperconductingApplications)。根据我国Nb-Ti产品的实际生产情况对棒坯和棒材的规格划分进行了重新规定。1超导用铌-钛(Nb-Ti)合金棒坯和棒材规范1范围本文件规定了超导用铌-钛(Nb-Ti)合金棒坯和棒材的技术要求、试验方法、验收规则及标记和包装等。本文件适用于制造超导线用含Ti46%～48%(质量分数)的Nb-Ti合金棒坯和棒材。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；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/T4340.1金属材料维氏硬度试验第1部分：试验方法GB/T6394金属平均晶粒度测定方法GB/T8170数值修约规则与极限数值的表示和判定GB/T9445无损检测人员资格鉴定与认证GB/T18851.1无损检测渗透检测第1部分：总则JB/T10061A型脉冲反射式超声探伤仪通用技术条件3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。细棒rod直径为10mm～60mm(不含60mm)的产品。粗棒bar直径为60mm～150mm(不含150mm)的产品。直径不小于150mm的产品。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订单信息按照本文件订货的订单应包括下列内容：2本文件编号；b)晶粒度级别(见表1);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);h)验收要求(见第15章);质量证明书和报告要求(见第17章);j)根据需要增加其他要求。晶粒度要求细棒、粗棒和棒坯的直径晶粒度级别(加权平均)4.5或更细>50～1152.5或更细>115～1501.5或更细>150～2001.0或更细在采购订单中规定5产品和制造5.1本文件所涉及的产品应由采用真空电弧炉熔炼、等离子体电弧熔炼、电子束炉熔炼或这些熔炼方法的组合方法生产的铸锭制造。所有熔炼都应在通常适用于活性金属的熔炉中进行。5.2本文件所涉及的产品成形采用金属加工厂常规的锻造、旋锻、轧制、挤压和拉拔等设备来完成。6化学成分6.1本文件所涉及的Nb-Ti合金铸锭、棒坯和棒材的化学成分应符合表2的规定。制造商应对产品取样进行测试分析。对于其他元素，制造商给出的铸锭成分分析结果可视同于产品的成分分析结果。表2化学成分的质量分数要求元素质量分数Al≤1×10-4C≤2×10-4≤1×10-4≤1×10-H≤4.5×10-iFe≤≤2×10-43表2化学成分的质量分数要求(续)元素质量分数NiNO≤1×10-¹46%～48%7物理性能7.1除非在采购订单上另行规定，产品应以退火状态供应。7.2产品的晶粒度应符合表1的规定(检测方法见14.3)。7.3产品应无尺寸大于3%D(D:产品直径)或2.5mm(以较小者为准)的裂纹、分层、夹杂、孔洞和其他开裂。这些缺陷应通过超声波检测来判定(检测方法见14.5)。8力学性能每批次产品均应测试硬度，并且每个样品的三个读数的平均值应小于170DPH(检测方法见14.2)。9尺寸允许偏差9.1除非采供双方协商另行规定，否则，产品直径的允许偏差应符合表3的规定。9.2产品长度的允许偏差应在采购订单中规定。表3直径允许偏差单位为毫米直径直径允许偏差士0.5010工件质量、粗糙度和外观10.1表面状态10.2液体渗透探伤应采用液体渗透探伤法对产品表面进行检查(检测方法见14.4)。存在下述缺陷是不可接受的：4——裂纹；——线状缺陷；——尺寸超过0.8mm的圆状缺陷；——边缘到边缘之间间隔小于0.8mm的圆状缺陷(仅对于侧壁表面)。10.3表面粗糙度表面粗糙度的Ra值应不大于1.6μm。产品表面应进行酸洗和清水冲洗。酸洗后又经液体渗透检测的产品，应进行冲洗或再酸洗。产品清洗后的表面洁净度：在至少1076lx照明条件下，用矫正到20/20的视力裸眼检测表面，见不到任何污染。11取样11.1应沿铸锭侧壁表面至少三个位置取化学分析试样，包括中间位置和距离两端面125mm以内的位置。11.2为确保符合本文件，应在经过所有冶金加工之后的产品上取化学和力学测试试样。可以在最终检查和通过打磨以及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应小心操作，确保所选试样能够代表最终产品，而且未被取样操作所污染。如果对取样工艺或者分析存在任何异议，那么,取样和分析方法应经采供双方协商确定。每一产品的样品应按各项产品试验要求逐一测试。一旦发现样品被污染，或检测操作不规范，其检测结果为无效，应重新检测。一旦检测结果不满足本文件要求或有异议，需双倍取样重新检测。两个复检值都应满足规范要求。在质量证明书上应写明这三个检测结果，复检值作“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。产品不符合本文件时，允许返工以满足本文件要求。13数字修约规则为了判定是否符合本文件对性能要求的规定，测量值或计算值都应按GB/T8170中规定的修约方5法进行修约。14检测方法14.1化学成分：按照行业或制造商标准规定的方法分析。14.2硬度：按照GB/T4340.1规定的方法测试。14.3晶粒度：按照GB/T6394规定的方法测量。14.4液体渗透探伤：按照GB/T18851.1规定的方法检测。14.5超声波检测：按照附录A要求进行。14.6表面粗糙度：按照GB/T6060.2规定的标块对比法进行检测。15.1除了上述规定的检测，制造商还应检验产品的尺寸和标记。其他检验应由采供双方协商一致确定，并在采购订单中注明。15.2如果采购订单有规定，采购方或其代表可在制造地见证产品的检测。在此情况下，采购方应在采购订单中注明需要见证的检测项目。制造商应提前通知采购方指定项目的检测时间和地点。如果采购商代表没有在约定时间到达检测现场，也未曾约定新的日期，制造商应认为采购商放弃了在生产地检测的要求。当代表采购方的检测人员在约定时间和地点出现在检测现场，那么制造商应提供所有合理的设施以证明所提供的产品满足本文件。这种验收应避免不必要地干扰生产操作。16拒收和再审16.1对于不符合本文件或采购订单要求的产品，可以拒收。制造商可以选择修复产品，或请求客户放弃原来的要求。16.2如果采供双方就产品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仲裁，以仲裁结果来判定产品的符合性。17质量证明书制造商应该提供产品的质量证明书，证明产品已经按照本文件生产、取样、试验和检验，并符合要求。质量证明书应包含试验结果报告。18产品标记每根棒坯、棒材，每捆或每箱产品，都应清楚醒目地标记或贴上含下列内容的标签：本文件编号，产品类型，状态，批号，制造商标识，标称尺寸，以及毛重、于用清洗液去除的特性。这种标记或其清除应不对产品及其性能产生有害影响。字迹应足够清晰，且字迹清晰度应不受常规搬运的影响。19包装和包装标识19.1所有产品的包装应确保能安全地到达交货地点。6——本文件编号和牌号(Nb-Ti);——订单号；——批号；——件数；——制造商名称；——标称尺寸。7(规范性)超导用Nb-Ti合金棒坯和棒材的超声波检测A.1适用性A.1.1应用本附录规定了超导用Nb-Ti合金棒坯和棒材超声波检测的最低要求。对中等尺寸的产品仅采用纵波方式进行检测；而对于较小直径(不大于40mm)产品，应同时采用横波和纵波两种方式进行检测。检测时超声波入射到产品内，从表面和内部不连续处反射出现的波形，以A扫描形式显示在示波屏上，将目标区域的反射波幅值记录在记录仪或类似装置上。在示波屏或记录仪上对检测信号进行评价，并与参考反射体的幅值相比较，之后根据相应的接收/拒收标准判定产品是否合格。在每件产品上标明超标区域，每件产品的检测结果填入检验报告的表格中。A.2要求A.2.1设备超声波探伤仪应符合JB/T10061的规定。超声探伤仪应能发射、接收及放大一定频率和能量的高频电脉冲。超声探伤仪能解析校验反射回波，进而能有效地检测。A.2.1.2液浸探测部件横波和纵波检测时应使用液浸聚焦探头，探头的最小标称频率宜为2.25MHz,如果有要求也可采用更低的频率。A.2.1.3机械装置被检产品与装配的探头应能相互自动旋转和平移，以便完成产品的螺旋扫查。应采用水作为耦合剂。可通过在水中加入防锈剂、软化剂和润湿剂的方法减少气泡的形成；也可通过将水加热到一定温度的方法，或两种方法结合的方式，减少气泡的形成。A.2.2人员检测操作人员应达到GB/T9445或与此相当的I级及以上无损检测人员水平；签发及解释检测报告的人员，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产品的表面条件检测时，声束入射的产品表面应无锈斑、灰尘或其他异物，这些物质会影响产品的超声检测结果。产品表面粗糙度的Ra值应不大于1.6μm。8A.3.2对比试块包含参考反射体的对比试块应采用与被检产品具有相同标称直径、表面粗糙度、热处理和合金(或声学特性相近)的产品制作。在产品厚度满足本附录的条件下，可用直径不同的对比试块。对比试块的背反射衰减宜在被检产品的25%以内，否则需进行适当的衰减修正(这种修正可以包括分区测试或在连续扫查检测范围内、连续深度区域的步进测试)。对比试块内部应没有干扰或混淆参考反射体的缺陷。A.3.2.2参考反射体对比试块应包含如下所述的参考反射体：——纵波检测，对直径不大于40mm的产品，对比试块应包含四个径向平底孔，其尺寸由表A.1给出；对直径大于40mm的产品，对比试块应至少包含两个平底孔，其尺寸由表A.1给出。——周向横波检测，试块应包含平行纵轴的槽伤，槽伤尺寸由表A.1给出。——轴向横波检测，试块应包含一个垂直于棒材纵轴的槽伤。作为替代方法，轴向横波检测对比试块也可用端孔，该孔位于距棒材中心25%D±0.13mm处。端孔和槽伤尺寸由表A.1 -其他类型，根据个别合同要求可采用其他类型的对比试块。所有的对比试块应具有永久性标识及一张附图。表A.1推荐的参考反射体规格单位为毫米平底孔最大直径平底孔深度端孔深度和直径槽伤尺寸10≤D≤160.15D(±0.3)0.30D(±0.3)0.50D(±0.3)0.60D(±0.3)宽0.3深0.3长3.00.15D(±0.3)0.30D(±0.3)0.50D(±0.3)0.60D(±0.3)宽0.5深0.5长3.040<D≤1000.90D和<0.50D或>0.50D和0.10D(士0.3)不要求不要求100<D≤2000.90D和<0.50D或>0.50D和0.10D不要求不要求9单位为毫米平底孔最大直径平底孔深度端孔深度和直径槽伤尺寸0.90D和<0.50D或>0.50D和0.10D不要求不要求A.3.3装置的标准化应使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。系统的灵敏度设置应保证每个参考反射体在探伤仪示波屏上和记录仪脉冲高度大于满量程的50%。A.3.3.2声束覆盖检测时应保证足够的声束覆盖，以确保产品被100%检测。标准化包含以下方面：——纵波探头应垂直于对比试块表面，并适当调节声束方向使得平底孔反射信号幅值最大。缺陷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。——调节周向横波探头使纵向槽伤或端孔反射信号幅值最大。缺陷报警波门应设置在该反射信——调节轴向横波探头使横向槽伤反射信号幅值最大。缺陷报警波门应设置在该反射信号处。——系统的灵敏度设置应保证每个参考反射体在探伤仪示波屏和记录仪上的脉冲高度大于满量程——在每批产品检测开始前和结束后，应对对比试块进行校验，时间间隔不超过1h;如果一批产品的探伤采用1个以上的图形记录时，则每个通道记录开始前和结束后，也应校验对比试块。如果对试块进行复验时，参考反射体的响应信号达不到初始幅值的80%,则自上次对试块校验合格之后检测的所有产品应重新检测。A.4产品检测对直径为10mm～40mm产品的