国家标准《锆及锆合金板、带、箔材》编制说明

国家标准《锆及锆合金板、带、箔材》编制说明（讨论稿）国家标准《锆及锆合金板、带、箔材》编制说明一、工作情况1.1项目来源根据西部新锆核材料科技有限公司的立项申请，国家标准化委员会下达《国家标准委关于下达2015年第一批国家标准制修订计划的通知》（国标委综合［2015］30号），由西部新锆核材料科技有限公司负责《锆及锆合金板、带、箔材》国家标准修订工作，完成年限为2016年，并由全国有色金属标准化委员会归口管理，项目计划号为：20150387-T-610。

1.2本标准所涉及的产品简况锆及锆合金板、带、箔材分为核级和工业级。

核级锆及锆合金板、带材具有优异的核性能，良好的抗高温和水蒸汽腐蚀性能，广泛的应用于核燃料原件用格栅。

工业级锆及锆合金板、带、箔材在许多有机酸、无机酸、强碱和熔融盐中具有优异的耐蚀性和导热性，是优异的化工耐蚀结构材料，可用于化工产品生产过程对耐腐蚀性要求较高的设备及构件中，或作为压力容器、压力管件等特殊设备的原材料。

1.3承担单位情况及主要工作过程1.3.1承担单位情况西部新锆核材料科技有限公司成立于2013年4月，是以发改委、工信部、财政部三部委批准的“自主化先进压水堆燃料组件用锆合金结构材料产业化”项目为推动成立的独立法人公司。

公司的首要目标是建设核用锆、铪材自主化科研生产基地，搭建世界一流的国家级核用特种金属材料研发、评价、性能分析、检测、中试和工业化生产为一体的创新平台，整合核用材料优势资源，推进重大科技成果的产业化和产业聚集发展。

公司前身来自于西北有色金属研究院新材料研究所，具有雄厚的锆及锆合金研发实力，曾获得过国家科学技术奖特等奖等国家级奖项3项，省部级奖项9项，主持或参与制、修订国家标准、行业标准十余项，现行2007版GB/T 21183标准的主要制定人目前均在本公司任职，公司在国内、国际锆、铪等稀有难熔金属及其合金的研发方面拥有较高的知名度。

目前拥有各项发明专利16项，拥有自主知识产权的合金牌号如C7、N18、N36等，并掌握其全部金属压力加工技术，所研制、生产的合金性能优异，达到了国外M5、Zirlo锆合金水平，产品广泛应用于国防、核工业和民用领域。

公司严格按照现代企业制度进行管理，并以GJB9001B-2009《质量管理体系要求》、GB/T19001-2008《质量管理体系要求》管理标准、核安全法规HAF003《核电厂质量保证安全规定》和相关导则为基础建立和实施质量管理体系。

严格按照“科技领先、品质一流、体系健全、服务核能”的质量方针，贯彻现代企业管理理念，为市场提供优质的锆、铪金属材料。

公司产能为核级锆管材85吨/年，核级锆管材和棒材15吨/年，核级板带80吨/年，其他民用锆材产能：210吨/年，核级铪材产能：10吨/年。

1.3.2主要工作过程西部新锆核材料科技有限公司承担《锆及锆合金板、带、箔材》国家标准修订任务后，组织相关技术和质量人员，成立了标准编制小组。

通过收集和整理国内外锆及锆合金板、带、箔材信息和技术资料，对国内外生产和使用状况，以及产品质量水平进行充分论证，于2015年9月形成国家标准《锆及锆合金板、带、箔材》征求意见稿草案。

征求意见稿草案形成后及时发送各单位征求意见，分别向全国有色金属标准化技术委员会、西北有色金属研究院、宝钛集团、中国核动力研究设计院、中核建中核燃料元件有限公司、中核北方核燃料元件有限公司、西部钛业有限责任公司、东方锆业股份有限公司、国核宝钛锆业股份公司、西安天力金属复合材料有限公司、西安优耐特容器制造有限公司等发出征求意见函。

二、标准编制原则和确定标准主要内容的论据2.1标准编制原则本标准格式按照GB/T 1.1-2009《标准化工作导则第一部分：标准的结构与编写》的要求进行编写。

本标准在参考ASTM B551M《锆及锆合金板、薄板和带材》和ASTM B352M 《核用锆及锆合金板、薄板和带材》的基础上，结合国内同类产品生产技术水平，体现了国外内大多数企业和行业对锆及锆合金板、带、箔材质量的要求，充分考虑生产单位和使用单位对产品质量、性能及检测方法的要求及国内外当前的生产技术水平，力争标准切实可行，具有可操作性，能够被应用单位普遍接受。

2.2确定标准主要内容的论据2.2.1增加规范性引用文件根据标准编制的有关要求，对文件引用的要求进行修改，同时增加了规范性引用文件。

2.2.2产品牌号、品种、状态和规格根据实际用途，对不同牌号合金进行分类，增加表1。

根据产品交货要求和工艺变化，增加了产品制造方法并细化规格范围。

在表2中增加“制造方法”，根据“轧制”、“锻造”两种不同的制造方法，对产品交货规格进一步细化，并将交货最大产品厚度由原标准的10mm提高到60mm。

2.2.3产品标记根据标准编写要求，增加“产品标记按产品名称、标准编号、牌号、供应状态、规格的顺序表示。

标记示例如下：”的内容。

2.2.4化学成分为了更符合产品交易流通要求，便于产品识别，删除了各牌号化学成分,执行GB/T 26314《锆及锆合金牌号和化学成分》的要求。

同时，由于目前市场上的Zr-2.5Nb牌号产品基本为管材，不涉及板材，从标准中将Zr-2.5Nb牌号删除。

2.2.5尺寸及允许偏差表3 尺寸及允许偏差单位为毫米经过对国内外锆级锆合金板、带、箔材的生产现状进行调查，根据目前设备能力和市场对产品的要求发生的变化，参考ASTM B551M和ASTM B352M标准，对尺寸与尺寸偏差进行了细化，详见表3。

同时，由于客户采购的锆级锆合金板、带、箔材在应用前一般还需进行机械加工、焊接等处理，对材料的同板差和不平度有一定的要求，因此增加了同板差和不平度要求，详见表3和表4。

2.2.6力学性能按照目前市场要求和生产厂加工能力，对各牌号特别是Zr-1、Zr-3、Zr-5合金的力学性能要求进行调整，详见表5。

表5 力学性能2.2.7超声波检验锆及锆合金板、带材一般都是板坯轧制而成的，板坯则是锻造制成，由锻坯轧制生产的板、带材，常见的制造缺陷有夹杂、微细裂纹等。

而锆及锆合金板、带材可用于压力容器、压力管道等特种设备的制造，为了保障其安全运行，更好的检测出板、带材制造缺陷，增加了板、带材超声波检验要求。

超声波检测可对板、带材内部及表面的状态进行高灵敏度和高可靠性检查和测试。

选择超声波检测检查板、带材制造缺陷，是由于其具有以下优点：a）适用于金属材料的无损检测；b）穿透能力强，可对较大厚度范围内的工件内部缺陷进行检测；c）缺陷定为较准确；d）对面积型缺陷的检出率较高；e）灵敏度高，可检测出工件内部很小的缺陷；f）检测成本低、速度快，设备轻便，对人体及环境无害，检测结果无直接见证记录。

要求超声波检验“对产品有超声波探伤性能要求时，应供需双方协商，并在订货单（或合同）中注明超声波检验要求或评判级别。

”2.2.8表面状况原标准中没有板材粗糙度的要求，根据板材产品的生产现状和市场要求，增加了板材表面粗糙度应不大于3.2μm。

2.2.9力学性能检验方法由于标准升版，室温拉伸试验试验方法编号修改为GB/T 228.1-2010，并明确了不同规格产品的检测试样要求。

2.2.10超声波检验方法根据增加超声波检测的要求，在试验方法中增加对超声波检测方法的要求，由于目前锆材的超声波检验方法尚未形成国标，故按照实际情况以“超声波检验方法按照需方选择的检验方法进行。

合同（或采购技术条件）未注明时，由供方自行确定一种方法检测。

”进行要求。

2.2.11表面状况检验方法明确了表面粗糙度仪检测表面粗糙度的方法，要求按照GB/T10610进行。

2.2.12组批按照标准中“批”的概念进行组批要求，“产品应成批提交验收，每批应由同一牌号、同一熔炼炉号、同一规格、同一制造方法、同一状态和同一热处理炉（批）的产品组成”。

同时删除“批重不限”。

2.2.13检验项目由于锆及锆合金应用的特殊性，腐蚀检验一般仅用于核用锆及锆合金产品中，将标准内容修改为“核工业用产品还应进行腐蚀检验”；核工业用厚度大于4.8mm的板材，一般为热轧态交货，退火后不能完全再结晶，无法进行晶粒度评级，增加“晶粒度检验适用于厚度不大于4.8mm的退火状态（M）产品”。

2.2.14取样根据增加超声波检验的要求，增加超声波检验的取样要求。

2.2.15检验结果的判定根据标准检验项目判定方法的不同，将5.5.1拆分为两个条款。

同时根据供需双方的需要，允许化学成分不合格时可重复取样，要求“化学成分不合格时，应从该批产品中另取双倍数量的试样进行重复试验。

重复试验的结果全部合格，则判该批产品合格。

若重复试验结果中仍有成分不合格，则判该批产品不合格。

”。

2.2.16附录1)根据目前产品技术要求和设备能力，将试验压力由“（10.3±0.5）MPa”修改为“（10.3±0.7）MPa”。

2)调整了附录A中试样制备的酸洗工艺。

参考ASTM G2M，并根据目前实验室的实际操作情况，酸洗配比推荐使用：纯锆及锆锡合金酸液配比：3% HF＋39%HNO3+余量水；锆铌合金酸液配比：(9±1)% HF+(30±5)% HNO3+(30±5)HSO4%+余量水。

同时为了便于操作和测量，酸洗时间用去除量来控制“酸洗去除量控制在0.01mm~ 0.1mm，”。

对试样烘干的操作方法进行更详细的描述：“将试样放入干燥箱中，在（60~80）℃干燥0.5~1小时，取出试样，室温下冷却15min以上；或使用热风，将试样表面吹干，在室温下冷却15min以上”。

3)对实验实施前高压釜的装水量进行规定，要求“加入A级水约占高压釜加满水量的四分之一至四分之三”。

4)在报告中增加“试验方法”、“样品状态”两项内容。

三、标准水平分析本标准制定关于板、带材的内容，参考ASTM B551M《锆及锆合金板、薄板和带材》和ASTM B352M《核用锆及锆合金板、薄板和带材》关于民用、核电站用中厚板、薄板、带材的要求。

箔材的内容主要参考了目前难熔金属中箔材通用的一些指标要求，此外，还参考了国内锆及锆合金产品生产单位的企业内部标准。

对旧标准的内容进行了修改，在覆盖范围、内容和具体要求上高于旧版标准，甚至高于ASTM标准的内容。

四、与有关的现行法律、法规和强制性国家标准的关系本标准为锆及锆合金板、带、箔材产品标准，没有现行的法律、法规、规章制度等对其要求，本领域没有强制性标准。

五、专利及涉及知识产权本标准修改过程中不涉及专利纠纷，也不涉及知识产权问题。

六、重大分歧意见的处理经过和依据本标准修改过程中成立了标准修改小组，修改过程中按计划进行修改，未发生重大分歧意见。

七、标准作为强制性或推荐性标准的建议建议作为推荐性标准发布实施。