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铪棒和铪丝 编制说明（征求看法稿） 1.工作简况 1.1项目来源 依据国标委综合【2017】128号国家标准委关于下达2017年第四批国家标准制修订安排的通知要求，由国核宝钛锆业股份公司起草铪棒和铪丝国家标准，项目安排编号为20173775-T-610，安排完成年限2019年。 1.2本标准所涉及的产品简况 铪的物理化学性质与锆很相像，但其核性能和锆相比却特别悬殊，铪的热中子汲取截面是锆的500多倍，而且铪在经过长期辐照后，其热中子汲取截面无明显下降。铪还具有耐高温耐腐蚀和优良的力学性能，在酸碱中的耐蚀性能也很好。 铪在核反应堆中被用作限制材料。目前，几乎全部的船用水冷反应堆均运用原子能级纯铪作为限制棒。此外，应用于偏远地区中小型电网、海水淡化、工业供热、居民供暖等的小堆也普遍运用原子能级铪作为限制棒，一些高通量的探讨试验堆也运用原子能级铪作为限制棒。原子能级铪丝主要用于铪限制棒的连接结构销钉等，此外也是制备原子能级铪锭的协助材料，如碘化提纯过程的母丝，熔炼过程中电极的捆扎丝。 在一般工业领域，铪丝在等离子切割机上用作切割电极，这是铪的其次大应用领域，运用铪丝用于空气等离子切割机，切割表面光滑，变形小、精度高、热影响区域小，切割质量接近于激光切割水平。铪丝还可作为焊料或合金添加料，用途广泛。 1.3担当单位状况及主要工作过程 1.3.1 担当单位状况 国核宝钛锆业股份公司（以下简称“国核锆业”）由国家核电技术公司和宝钛集团有限公司于2007年11月共同出资组建，归口国家核电技术公司管理。 国核锆业是集研发与生产为一体的核级锆/铪材专业化公司，产业体系涵盖核级海绵锆/铪生产，包括合金熔炼、坯料制备及返回料加工，管、棒、板、带材成品制造等完整的核级锆材产业链。公司的发展目标是成为代表国家行业实力、具有世界先进水平的国家核级锆/铪材研发、生产、营销和服务中心。 国核锆业核级锆材生产线自2009年8月8日起先接连开工建设，经过几年的艰苦创业，目前全套生产线已全部竣工，形成了一整套完整、科学、对接世界一流标准的核级锆材生产技术体系与质量保证体系，已完全具备了核用及非核用产品的批量生产实力。2012年，国核锆业核级锆材生产线全面正式投产。 依托于国核宝钛锆业股份公司而设立的“国家能源核级锆材研发中心”，于2009年11月被国家能源局正式批准授牌，由此国核锆业成为集生产制造平台、科技研发平台和理化检测平台为一身的高科技领军企业。中心具有世界先进水平的试验室探讨、中试和产业化探讨平台，已成为核级锆材基础技术探讨、应用技术开发及检验检测设施齐备的国家级综合性研发与检测机构。 国核锆业通过技术引进、汲取和再创新，正在成为具备拥有各种堆型核级锆材生产技术、门类齐全、能够满意市场各类需求的综合性供应厂商。 1.3.2 主要工作过程 国核锆业接到有色标委下达的制订任务后，马上组建了铪棒和铪丝国家标准编写组，编写组成员单位有中国有色金属工业标准计量质量探讨所、西北锆管有限责任公司、南京佑天金属科技有限公司、西安诺博尔稀贵金属材料有限公司、西部超导材料科技股份有限公司。 编制组对标准之间的相互关系、应用需求和国内制造水平进行了分析和探讨，结合我国对铪棒和铪丝的实际应用需求、技术发展方向和生产技术现状形成了本标准看法征求稿，将其发送等单位征求看法，并依据看法状况对标准进行仔细修改，形成铪棒和铪丝探讨稿。 2. 标准编制原则和确认标准主要内容的论据 2.1标准编制原则 本标准在编制时，从标准之间的相互关系、应用需求和国内制造水同等几个方面进行了分析探讨。标准协调性方面，本标准定位于民用核电领域和一般工业领域，是通用的基础要求。核工业领域，充分考虑了铪棒和铪丝的应用及将来发展方向，同时考虑了与XX用铪棒材及丝材规范（安排号16ZF454）国家军用标准的关系，本标准的编制时应避开与其冲突。应用需求方面，民用核电领域及一般工业领域，产品技术指标更倾向于采纳ASTM B737热加工及冷加工铪棒和铪丝。国内制造水平方面，我国铪材制造企业多有军工背景，及技术实力完全可以满意ASTM B737的要求。 综合上述考虑，并结合国内生产制造阅历，本标准修改采纳ASTM B737热加工及冷加工铪棒和铪丝协会标准。标准的编制原则如下 a）本标准所涉及的内容涵盖民用核电及一般工业用途，技术水平不低于当前的国际水平； b）标准应严格依据GB/T 1.1-2009标准化工作导则第1部分标准的结构和编写的规定进行编写。 2.2确定标准主要内容的论据 2.2.1 产品分类 参考ASTM标准分类方法，将φ9.5mm以下规格定义为丝材，φ9.5mm以上φ25mm以下规格定义为棒材。棒材和丝材的交货状态均为再结晶退火态，一般产品交货表面为无心磨或酸洗表面。 2.2.2 化学成分 本标准共涉及2个牌号，分别是Hf-01和Hf-1，分别对应ASTM标准中的Gr.R1和Gr.R3。Hf-01应用于核工业，Hf-1应用于一般工业，化学成分参考了ASTM标准，详见下表。 表 质量分数（） 分 类 核工业 一般工业 牌 号 Hf-01 Hf-1 杂质元素 ， 不大于 Al 0.010 0.050 C 0.015 0.025 Cr 0.010 0.050 Cu 0.010 H 0.0025 0.0050 Fe 0.050 0.0750 Mo 0.0020 Ni 0.0050 Nb 0.010 N 0.010 0.0150 O 0.040 0.130 Si 0.010 0.050 W 0.020 Sn 0.0050 Ti 0.010 0.050 Ta 0.0150 0.0150 U 0.0010 V 0.0050 Hf 余量 余量 注1锆含量应不大于3.5，或由供需双方协商确定。 铪中最主要的杂质是锆，而在某些应用方面会影响铪的性能，如等离子切割用铪丝如锆含量较高会影响其运用寿命，所以标准中对锆含量规定为供需双方协商。 2.2.3 尺寸及允许偏差 棒材或丝材直径允许偏差如下表。 表 单位为毫米 直径 允许偏差 ≤4.8 0.05 ＞4.8～16 0.08 ＞16～19 0.10 ＞19～25 0.13 产品的长度允许偏差应符合下表的规定。 表 单位为毫米 直径 允许偏差 ＜1000 1000～4000 ＞4000 ≤9.5 6,0 13,0 19,0 9.5～25 6,0 9,0 13,0 产品的弯曲度要求应符合下表的规定。 表 单位为毫米 直径 允许偏差 ≤9.5 ≤2