ICS 77.040.01 CCS H 20 团体 标准 T/CNS 80—2022 核电厂不锈钢材料热老化试验方法 Test method of thermal aging for stainless steel materials used in nuclear power plants 2022 - 12 - 16发布 2023 - 04 - 01实施 中国核学会 发布 全国团体标准信息平台 全国团体标准信息平台 T/CNS 80 —2022 I 目次 前言 ................................ ................................ ................ III 1 范围 ................................ ................................ ............... 1 2 规范性引用文件 ................................ ................................ ..... 1 3 术语和定义 ................................ ................................ ......... 1 4 总体要求 ................................ ................................ ........... 1 5 试验仪器和设备 ................................ ................................ ..... 1 6 加速热老化温度与时间 ................................ ............................... 2 7 试样制备和要求 ................................ ................................ ..... 3 8 检测方法 ................................ ................................ ........... 4 9 试验结果表征及数据处理 ................................ ............................. 5 10 试验报告 ................................ ................................ .......... 5 参考文献 ................................ ................................ .............. 6 全国团体标准信息平台 全国团体标准信息平台 T/CNS 80 —2022 III 前言 本文件按照 GB/T 1.1—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。 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 由中国核学会 提出。 本文件由 由核工业标准化研究所 归口。 本文件起草单位： 广东腐蚀科学与技术创新研究院、中国科学院金属研究所、上海核工程研究设计 院有限公司、苏州热工研究院有限公司、国核电站运行服务技术有限公司、中核武汉核电运行技术股份 有限公司、生态环境部核与辐射安全中心、核工业标准化研究所。 本文件主要起草人： 韩恩厚、薛飞、钟志民、孙海涛 、王俭秋、张志明、孟凡江、明洪亮、刘保平、 李玲、郑会、陈银强、余伟炜、遆文新、肖青山、王仪美、郭彦辉 、董振邦。 全国团体标准信息平台 全国团体标准信息平台 T/CNS 80 —2022 1 核电厂不锈钢材料热老化试验方法 1 范围 本文件描述了核电厂不锈钢材料的热老化试验的仪器和设备、加速热老化温度与时间、试样制备和 要求、检测方法、试验结果表征及数据处理等内容。 本文件适用于核电厂关键设备 （主管道、 阀门部件等） 用奥氏体、 马氏体以及铁素体等不锈钢材料。 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/T 228.1 金属材料 拉伸试验 第1部分：室温试验方法 GB/T 228.2 金属材料 拉伸试验 第2部分：高温试验方法 GB/T 229 金属材料夏比摆锤冲击试验方法 GB/T 4340.1 金属维氏硬度试验 第1部分：试验方法 GB/T 13298 金属显微组织检验方法 GB/T 17365 金属与合金电子探针定量分析样品的制备方法 GB/T 19501 电子背散射衍射分析方法通则 GB/T 21143 金属材料 准静态断裂韧度的统一试验方法 NB/T 20555 核电厂老化与寿命管理术语 3 术语和定义 NB/T 20555 界定的术语和定义适用于本文件。 4 总体要求 试验人员应具备相关高温热老化炉的基本操作技能及热老化的专业背景知识。 应定期对热老化炉的炉体、控温热电偶及控温显示仪表进行检测或计量检定，保证相关试验参数 和结果的可信度。 5 试验仪器和设备 热老化炉 5.1.1 炉门与炉体需具有良好的密封性。 5.1.2 宜配备相应的冷却水循环系统，以保护风机等部件。 5.1.3 应设有超温保护、时到保护等安全保护装置，并定期检查安全保护装置的可靠性。 5.1.4 应定期对炉体温度的准确性和均匀性进行校准。 全国团体标准信息平台 T/CNS 80 —2022 2 加热及控温装置 5.2.1 热老化炉应采用电加热方式。 5.2.2 宜采用热风循环方式使炉腔均匀升温与保温。 5.2.3 热老化炉能够长期稳定运行， 炉内温度均匀性： ±4 ℃。 5.2.4 控温精度： ±1 ℃。 6 加速热老化温度与时间 加速热老化温度 应保证材料在加速热老化温度和实际服役温度下的微观组织转变机理一致。对于常见不锈钢材料 及推荐的热老化温度见 表1。 表1 常见不锈钢材料及推荐热老化温度 不锈钢种类 加速热老化温度 ℃ 铸造奥氏体不锈钢（ ZG07Cr19Ni10 、ZG03Cr18Ni10、 ZG07Cr17Ni11Mo2等） ≤425 马氏体不锈钢（ 40Cr15Mo2VN 等） ≤410 铁素体不锈钢（ 06Cr13等） ≤410 加速热老化时间 热老化时间可根据公式 （1）计算： 2111exp2 1tQ t R T T=− ································ ······························ (1) 式中： t1 ——部件服役 T1温度下的热老化时间，单位为小时（ h）； t2 ——热老化试验 T2温度下的热老化时间，单位为小时（ h）； Q ——热老化激活能，单位为千焦 每摩尔（kJ/mol）； R ——气体常数， R=8.314 J/(mol ∙K)； T1 ——部件服役温度，单位为开尔文（ K）； T2 ——热老化试验温度，单位为开尔文（ K）。 热老化激活能 Q可根据材料的化学成分（质量分数）进行计算，针对奥氏体不锈钢，推荐性的公式 见表2。 全国团体标准信息平台