M1112 1、2、3级设备用承压碳钢铸件

1、2、3级设备用承压碳钢铸件

0 适用范围

本规范适用于可焊碳钢制承压铸件。

1 熔炼工艺

必须采用电炉或其它相当的熔炼工艺炼钢。

2 化学成分要求

2.1 规定值

浇包分析和制品分析所确定的化学成分必须符合I规定的要求。

表I

AFNOR牌号20MN5M AFNOR牌号20M5M

元素浇包分析（%）制品分析（%）浇包分析（%）制品分析（%）

碳≤0.22 ≤0.25 ≤0.22 ≤0.25

硅≤0.55 ≤0.60 ≤0.40 ≤0.50

锰≤1.20 ≤1.20 ≤1.20 ≤1.20

硫≤0.020 ≤0.020 ≤0.020 ≤0.020

磷≤0.020 ≤0.020 ≤0.020 ≤0.020

铜（1）≤0.50

镍（1）≤0.50

铬（1）≤0.40

钼（1）≤0.25

钒（1）≤0.03

（1）浇包分析中该5元素的总含量应≤1%。

2.2 化学分析

钢厂须提供浇包分析化学成分单，该单由厂长或厂长正式委派的代表签证。

对于1级设备的铸件，每批必须有一个零件作制品分析。必须测定I中列出的元素百分含量。该批分析用试样可在作力学性能试验用试件的边角料上截取。

若对材料作更全面的分析时，除表I规定的元素外，仅须测定残余元素通常的百分含量。

必须按MC1000D的规定进行这些分析。

3 制造

3.1 制造程序

开始制造前，铸造厂（车间）须制订包括以下内容的制造程序：

——熔炼工艺；

——铸造方法；

——零件采购图，若试料与零件相连接或邻接，该图须注有试料的位置；

——热处理条件；

——标明在试料上取样的位置图；

按时间先后为序列出热处理、取样、无损检验及补焊等各个操作过程。

样件

按M160的要求制造样件，以试验制造方法。

3.2 铸造

铸造方法由铸造厂（车间）选定。该方法须在制造程序中注明（见3.1）。

3.3 机加工

零件按采购图所标尺寸进行机加工。

3.4 交货状态——热处理

封头以热处理状态交货。性能热处理包括正火或淬火加回火。淬火前奥氏体化温度和回火温度由铸造厂（车间）选定，使零件能达到本规范第4节所给出的要求。热处理条件（1）须在制造程序中注明。

（1）热处理条件包括：升温速度、保温温度、保温时间和冷却速度。

热处理后，如果零件性能达不到要求，则可重新热处理（见4.4）。

供货商应建立记录分析卡。

4 力学性能

4.1 规定值

力学性能规定值列于表Ⅱ。

表Ⅱ

规定值

试验项目

试验温度 ℃

性能 20MN5M 20M5M R 0.002≥275MPa ≥235MPa Rm ≥485MPa ≥470MPa A%(5d) ≥20 ≥20 室温

Z%

≥35 ≥35 R 0.002t （1）

＞210MPa ≥185MPa 拉伸

300

Rm

≥435MPa

≥425MPa

最小平均值 40J 40J KV 缺口冲击值

个别最小值(2)

28J 28J

（1）每组三块试样中，至多一个结果低于规定的平均值方可验收。 4.2 取样

试验用试料由零件附件,或附于零件上的铸锭,或单铸试块组成。在所有情况下，锭块在性能热处理前须与零件连在一起进行热处理。

试料的尺寸须足够截取规定试验和复试所用试样的需要。锭块或附件的横截面最小尺寸应能代表压力容器的标准截面（不包括法兰和转换圆角），但不得小于28mm ，也不得大于240mm 。在试料上截取试样时，试样的轴线离试料表面的距离至少等于试料厚度的四分之一，最小距离为14mm 。

在零件标准厚度小于28mm 的条件下，试料横截面的最小尺寸可等于该厚度，但应大于14mm ，试样的轴线应在试料厚度的中层处。

附着锭块的尺寸和试样在锭块上的取向及位置，须在制造程序中注明（见3.1）。 4.3 试验

4.3.1 试验项目和数量

试验项目和数量列于下表Ⅲ

试验项目试样状态试验温度℃各试验项目试样

数拉伸HTMP+SSRHT 室温 1

拉伸HTMP+SSRHT 300 1 KV冲击HTMP+SSRHT 0 3 HTMP：性能热处理

SSRHT：模拟消除应力热处理

截取试样

——如果在性能热处理前零件进行过补焊，以及零件未经消除应力热处理，

应在性能热处理后截取试样。

——应在试料按M151规定经模拟消除应力热处理后截取试样。正常保温温

度为610℃。

当设备技术规格书或其它有关合同文件中有明确规定时，须按表Ⅲ中规定的

温度测定该温度下的屈服强度。

批的定义

所谓批是指来自同一炉，属于同一炉料的若干零件。一批限定为5000kg。

对于阀体，最大厚度小于35mm者组成一批，35～65mm者组成一批，大于65mm

者组成一批。

4.3.2 试验程序

A——室温和高温拉伸试验

a）试样

试样尺寸应符合MC1000的规定。

b）试验方法

必须按MC1000的规定进行拉伸试验，并记录以下数值：

——残余伸长0.2%条件下屈服强度，MPa；

——极限拉伸强度，MPa；

——断后伸长率，%；

——断后收缩率，%。

c）结果

测得的结果必须符合表Ⅱ中规定的要求

如果试验结果不是这样并且试样有物理缺陷（不影响制品的使用能力），或由于试样装夹不妥、或试验机运行失常而使试验结果不合格时则必须另取试样重作试验。如果第2次试验合格，该零件予以验收，反之则按下述规定执行。

如果其结果不合格，不是由于上述任何一种原因所致，则可对测得的每个不合格结果再取双倍试样进行复试。复试试样取自不合格试样的邻近部位，若复试结果均合格，则该零件予以验收，反之，则必须剔出（见4.4）。

B——冲击试验

a）试样和试验方法

KV冲击试样必须在相邻位置截取，这些试样的形状、尺寸及试验条件必须按MC1000规定施行。

每组试验要冲断3根试样，并记录其塑性断口百分率及侧向膨胀值，以作参考资料用。试验温度为0℃。

b）结果

必须满足表Ⅱ中对0℃时冲击值要求。

如果其中任一要求不满足，则该零件须予剔出（4.4）。

然而，不满意的试验结果仅是个别值低于所规定的最小值，而其它值均满足要求（平均值合格，仅一个低于规定值），则可按以下方法进行复试：在邻近不合格试样的取样部位，截取三根一组的两组试样，使其在与原组试样相同温度下进行试验。如果两组试样中的任一结果不符合4.1的规定，则该零件须予剔出（见4.4）。

4.4 重新热处理

一批零件由于一项或几项力学性能试验结果不合格而被剔除时，允许重新热处理。重新热处理的条件必须列入试验报告。

在此情况下，试样必须按4.2的规定截取。

要进行的试验项目须与4.3的规定相同。

重新热处理只允许两次。

5 外观检查——表面缺陷全部热处理后，应对表面缺陷进行一次最终检验。

检验要求

零件必须彻底清砂和修整，必须去除冒口、浇口、分型线和横浇道等。然后按MC7200的规定，对零件作全面的外观检查。

在制造加工的各个过程中，应仔细检查零件，以确保金属的完好性。

零件不得有氧化皮、裂纹、疏松、砂眼或其它有害的缺陷。

按MC5000的规定进行磁粉检验。

用特种方法（蜡模铸造、陶瓷铸型等）铸造小零件，可按照5.2的规定以液体渗透检验代替磁粉检验。

5.1 磁粉检验

表面进行磁粉检验的范围规定见下表：

在铸造表面在加工表面（2）

1级设备零件所有可检查到的表面所有可检查到的机加工

表面和/或圆角表面

2级设备零件（1）—所有可检查到的机加工表面

—经仔细打磨后的外表面的转接

圆角所有可检查到的机加工表面和/或圆角表面

3级设备零件无要求O形密封环密封区域（1） 对于所有主二回路承压铸件，按照RCC-M C4440的规定，检验范围与1级设备零件的要求相同。

（2） 加工后，可按照5.2的规定以液体渗透检验代替磁粉检验

可记录的条件和检验准则

尺寸等于或大于2mm的任一缺陷须考虑予以记录。凡呈现下述磁痕的所有缺陷，都必须标明位置、清除或予以修补：

——线状磁痕；

——尺寸超过5mm的非线性磁痕；

——3个或3个以上间距小于3mm的排列成行的磁痕；或间距为3～6mm，而分布长度超过20mm的磁痕。

如果两个磁痕间距小于其中较小者长度的两倍时，则该两个磁痕视作一个磁

痕。该磁痕的累计长度等于两个磁痕的长度之和加上两者间的距离。

此外，在磁粉检验中查出2～5mm的非线性磁痕时，必须对其所有表面进行液体渗透检验。若呈现下述情况，须拒予验收：

——直径大于4mm的圆形显示；

——长度大于2mm的线状显示。

焊接边缘

1级设备零件按B4000、2级设备零件按C4000准则。

5.2 液体渗透检验

当不能进行磁粉检验或用以补充磁粉检验是对5.1规定的区域必须进行液体渗透检验。必须按MC4000的规定进行检验。

在所有情况下对“O”形环承压面必须作进行液体渗透检验。

可记录条件和检验准则

尺寸等于或大于2mm的任何一显示须考虑予以记录，呈现上述显示的所有缺陷，须测定其位置、清除或予以修补：：

——线状显示；

——尺寸超过5mm的圆形显示；

——3个或3个以上间距小于3mm且排列成行的显示；

——在100cm2的矩形面积上，1级部件有5个或5个以上显示，2、3级部件有10个或10个以上的密集显示。且其长边不超过20cm，该矩形处于显示评定最严重的部位。

焊接边缘：1级部件采用B4000，2级部件采用C4000准则。

当对O形环承压面进行液体渗透检验时，尺寸大于0.3mm任一显示须作为可记录的条件。凡呈现下述显示的所有缺陷，都必须测定其位置予以修补：——尺寸大于1mm的显示。

如果没有上述任何成行或密集的显示，均予验收。

6 体积检验

除另有规定外，零件应在热处理后进行所有检验。

按MC3200的规定进行射线照相检验。

6.1 检验区域在绘制成品图和检测样件后选定射线照相检验的区域。

制造商应为供应商规定以下内容：

——焊接区域；

——零件经受载荷时认为应力最大的部位；

——深加工区域；

——焊接边缘。

射线照相检验区域如下：

6.1.1 1级设备用零件

a）公称直径大于50mm的阀门：按本规范6.2的要求对整个零件的内部进行检验；

b）公称直径小于或等于50mm的阀门；必须检验其接管端部，该端部相当于管道焊接的管嘴端和阀体连接的转接圆角部分（未经机加工）之间的区域。

c）其它零件：原则上须百分之百检验整个零件，如果不能作100%的检查，至少按MC3200规定的区域做射线照相检验。

6.1.2 用于C4440规定的系统的2级设备用零件

阀门：整个阀门。

6.1.3用于C4440规定的系统之外的2级设备用零件

a）对公称直径大于100mm的阀门，必须检查下述区域：待焊区、接管端部，由于须支撑载荷以及铸造方法造成的危险区域，以及须经深度加工的区域；

b）对公称直径小于或等于100mm的阀门；必须检查其端部；

c）对其它零件必须按本规范附件1图示规定的区域3和5，以及焊接边缘一同进行检验。

6.1.4 3级设备用零件

a）对公称直径大于80mm的阀门，必须检查待焊区和端部；

b）公称直径不超过80mm的阀门不要求作射线照相检验；

c）对其它零件仅须检查其焊接边缘。

6.1.5 不承压的1和2级设备用零件

检验焊接区域，零件经受载荷时认为应力最大的区域以及铸造方法造成的危险区域和须经深度加工的区域。

6.2 检验范围

6.2.1 阀门类

阀体端部或接管段焊接区的检验长度，从接管端部的定位线起，超过定位线的裕量不超过5mm。如果胶片上显示出定位线时，裕量不受，检查去的长度则必须从定位线算起。

阀体端部或接管段焊接区的检验长度至少为所连接管道名义厚度的三倍，但该长度不超过75mm。

当阀体端部带有一盲法兰时，焊接区必须位于阀体端部，或接管段焊接边缘与靠近阀体端部焊接边缘一边的盲板法兰端面之间。但是，该区域的长度从定位线算起不得超过所连接管道名义厚度的三倍或75mm。

6.2.2 其它零件

从零件的最后形状的焊接边缘测量检查区的长度，至少等于壁厚的三倍但不超过75mm。

6.3 准则

不管严重程度如何，下述缺陷不予验收：

——裂纹；

——芯撑残片；

——冷铁残片。

按标准NF A 04—160规定的验收准则如下：

6.3.1 1级设备用零件

a）阀门

——接管段和阀体端部焊接区：按1级严重程度；

——接管段和阀体端部和零件的其余部位：按2级严重程度；

b）其它零件

——焊接边缘：按1级严重程度；

——零件其余部位：按2级严重程度。

6.3.2 2级设备用零件

a）阀门

——接管段和阀体端部焊接区：按1级严重程度；——接管段和阀体端部：按2级严重程度；

——其它部位按3级严重程度；

b）其它零件

——焊接边缘：按1级严重程度；

——其它部位：按3级严重程度。

6.3.3 3级设备用零件

a）阀门

——接管段和阀体端部焊接区：按1级严重程度；

——接管段和阀体端部：按2级严重程度；

b）其它零件

——焊接边缘：按1级严重程度；

6.3.4 厚度小于或等于25.4mm的特种铸件用石蜡精密铸造：表Ⅳ列出了适用的准则和按标准ASTM E192规定的参考底片，以及参考底片与6.3.1、6.3.2、6.3.3中提到的严重程度的关系。

7 清除和修补缺陷部位

7.1清除不须补焊的缺陷

只要缺陷部位打磨后的厚度仍在图纸规定的公差范围以内，且打磨后不影响该区的使用能力，则可用打磨法清除外观检查或磁粉检验中发现的缺陷。

0(2)

全部裂纹

缺肉

注：（1）19mm图片应用于三个厚度范围（2）0：无缺陷

注意：当出现不连续若干类型缺陷，其程度等于参照选择的每种类型显示的允许最严重程度的时候，须断定该铸件不可验收。

不然，按7.2节的规定施行。

清除缺陷过程中必须避免打磨表面过热。

打磨区必须平滑地与周围表面衔接。

打磨区须经磁粉检验，并按本规范5.1规定的检验方法和准则施行。

7.2 清除须修补的缺陷

7.2.1 清除缺陷

对不满足第5和第6节中规定的验收准则的缺陷部位，必须经过打磨、铲凿或碳弧气刨后再打磨的方法将其清除（碳弧气刨时，零件须预热到120℃左右）。

缺陷清除区必须按照本规范5.1规定的方法和准则进行磁粉检验。当怀疑由射线照相法查出的缺陷是否已被完全清除，尤其是怀疑在零件厚度方向同一截面上有两个上下重叠的缺陷时，可对缺陷清除区重新进行照相检验（此种情况不要求按MC3200的规定进行）。

按照5.1、5.2规定的准则，缺陷清除必须持续到成品件的不可接受的表面缺陷都被清除掉为止。

7.2.2 补焊

按本章规则第Ⅳ卷中有关要求进行补焊。

7.2.3 消除应力热处理

零件补焊后必须进行消除应力热处理，要求：在610（—15～＋10℃）中保温。

保温时间由修补区的大小和厚度决定，但最短不得小于2小时。

消除应力热处理的次数应保证累计保温时间不超过20小时。

补焊后若不可能进行焊后热处理，则必须应用S7620的规定

对于小零件，补焊后进行性能热处理，不按上述要求进行消除应力热处理。

7.3 补焊区的检验

补焊后须进行下述无损检验：

A——所有修补区检验

——外观检查；

——对所有补焊区进行磁粉检验或液体渗透检验，其检验方法和准则须按本规范第5章的要求。

B——较大修补区的射线照相检验

本规范附件2和附件3规定了“较大”和“较小”缺陷清除区的定义。

根据缺陷清除区的深度或面积确定其类别。

检验方法和准则必须符合本规范第6章的规定。若修补区不属上述6.1规定进行内部缺陷检查区域，除该区不能照相外，较大修补区须按MC3240进行照相检验。采用的评定准则为3级严重程度。射线照相结果的分析须符合MC3250的规定。

8 尺寸检验

最终机加工后，零件尺寸必须符合采购图中的规定。

9 标记

供货商必须按B，C和D1300的规定采用其标志和标志方法。

10 清洁—包装—运输

必须在订货单中规定各种要求。

11 试验报告

不论交货前的零件状况如何，供货商在每一项试验后必须建立以下响应的报告：

——浇包分析和制品分析的化学成分单；

——热处理记录分析卡；

——较大修补区示意图；

——对于所有焊补区（较大和较小）：

产品焊接资料单；

焊接工艺卡和在产品焊接资料单中使用的填充材料验收报告；

另外，仅对1级设备用零件：焊接工艺评定报告（这些文件可按一般分发）；

——力学性能试验报告；

——无损检验报告；

——尺寸检验单；

——热处理报告（温度范围和保温时间）。

这些报告必须包括：

——炉次号和零件编号；——供货商识别标志；

——订货单号；

——如有必要，检查机构的名称；

——试验和试验结果，及与其相对照的规定值。

附件1 泵体

附件2

附件3 待加工表面缺陷清除区

附件3(续) 不加工表面缺陷清除区