NACE产品金属材料
2012年10月25日 生效
1． 范围
1.1 本规范规定了有NACE要求的产品对金属材料的一般性要求。
1.2 本规范适用于要求抗硫化物应力腐蚀断裂（SSC）或应力腐蚀裂纹（SCC）的金属材料。
2． 引用标准
NACE MR0175-2003油田设备使用抗硫化物应力腐蚀断裂（SSC）金属材料。
3． 碳钢和低合金钢
3．1 碳钢和低合金钢硬度≤22HRC，并且满足下列条件：
3. 1. 1 镍含量<1%
3．1．2 必须释放由于轧制、冷压或其它制造过程中产生的永久的、外层纤维形变超过
5%引起的热应力，最小热应力释放温度为595°C，低于此温度应按ASME第Ⅷ卷，第Ⅰ分册要求进行。且满足下列热处理条件之一：
a) 热扎状态
b) 退火状态
c) 正火状态
d) 正火和回火状态
e) 正火、奥氏体化、淬火及回火状态
f) 奥氏体化、淬火及回火状态
3．2 ASTM A105锻件硬度≤187HB。
3．3 禁止使用易切削钢。
4． 铸铁
4．1 灰铸铁、奥氏体铸铁及白口铸铁不允许制作承压部件。
4．2 铁素体球墨铸铁ASTM A395可以使用。
5. 奥氏体不锈钢
5．1 奥氏体不锈钢的化学成分满足表1规定，没有用冷作的方法来增强其机械性能，并
且在固溶处理后最大硬度为22HRC下使用，则无论是铸件还是锻件都是允许的。
表1
C 0.08% (max) Cr 16.0% (min) Ni 8.0% (min) P 0.045% (max) S 0.04% (max) Mn 2.0% (max) Si 2.0% (max)
5．2 Ni%+2Mo%>30%且Mo%>2%的高合金奥氏体不锈钢在固溶状态下可以接受。
5．3 PREN>40（Cr%+3.3（Mo%+0.5W%）+16N%>40%）
高合金奥氏体不锈钢在固溶状态下可以接受。
6． 铁素体不锈钢
铁素体不锈钢硬度≤22HRC允许使用
马氏体不锈钢
7．1 马氏体不锈钢UNS S41000，J91150（CA15）硬度≤22HRC，并且符合下列三步热处理条件，则允许使用：
a) 奥氏体化并油冷或空冷
b) 在9℃ ~691℃第一次回火，然后冷却到环境温度。
c) 在593℃~621℃第二次回火，然后冷却到环境温度。
7．2 马氏体不锈钢UNS S42000应该奥氏体化+淬火+回火条件，硬度在22HRC ~28HRC。
8. 双相不锈钢
双相不锈钢在固溶退火和液体淬火,冷作条件下可接受，铁素体成分35~65%，禁止时效硬化热处理。
9．堆焊层
在碳钢、低合金钢或马氏体不锈钢上通过热加工方法如：焊接、银钎焊或喷涂金属粉末来堆焊可用于酸性环境，只要焊接时基体温度低于临界温度的下限，；如果高于临界温度的下限，必须进行热处理或能够使基体金属硬度≤22HRC的工艺来消除热应力。
10．焊接
10．1应制定焊接规程来使焊件满足以上基体材料的硬度要求。焊接工艺应证明符合AWS
、API、ASME或其它适用的规范，焊接操作者应熟悉焊接工艺并且能够按照规程进行焊接。
10．2碳钢和低合金钢的焊接程序可以通过控制焊接变量（如：严格控制基体和填充金属的化学成分和焊接参数）使焊件硬度≤22HRC，焊接程序应当验证按书面程序规定焊接的基体、HAZ、焊接层的硬度≤22HRC。
10．3 碳钢和低合金钢没有焊接程序控制的焊件应在621°C热处理，使硬度≤22HRC。
10．4焊接碳钢和低合金钢，不允许使用含Ni超过1%的焊条、电极、熔剂和填充金属。
10．5 马氏体不锈钢焊件应在最低621°C的温度下进行焊后热处理，使基体、HAZ
、焊缝金属硬度≤22HRC。
10．6 奥氏体不锈钢、双相不锈钢和镍基合金，焊后硬度应符合基体金属的硬度要求：
a)超低碳不锈钢焊件含碳量≤0.03%
b)双相不锈钢焊接区域PQR应保证铁素体含量30~70%
c)在经固溶处理的镍基合金上焊接固溶处理的镍基合金无硬度要求
11． 打印标记
11．1 使用低应力钢印（如：圆点、震动、圆V型钢印）是可接受的
11．2 在低应力区域（如：法兰外圆）使用尖V型钢印是可接受的，除非经最低595°C 温度的除应处理，否则在高应力区域使用尖V型钢印是不可接受的。
12．螺纹加工
12．1 允许采用车削螺纹。
12．2 冷成型（轧制）螺纹必须满足前述基材的热处理条件和硬度要求。
13．冷成型方法
13．1允许在机加工之后的抛光。
13．2 对于满足本文件材料的基体金属，是允许采用喷丸硬化方法，但是钢丸的最大直径
为2.0mm，最大A氏强度（Almen intensity）为10C，工艺应按照MIL-S-13165规范来控制实施。
14． 栓接
14．1 暴露于酸性环境中的栓接设计者应考虑到由于使用低强度螺栓需要减少螺栓所
能使用的压力等级
14．1．1 直接暴露于酸性环境中的栓接，必须符合以下要求
a) 允许采用的螺栓、螺母材料必须符合4~9节的要求。
b)螺栓材料ASTM A193 B7M，最小屈服强度550MPa，硬度≤22HRC。
ASTM A193 B8A Class 1A，A193 B8AM Class 1A最小屈服强度200MPa，硬度≤90HRB（192HB）。
ASTM A320 L7M最小屈服强度550MPa，硬度≤22HRC。
ASTM A320 B8A Class 1A，A320 B8AM Class 1A最小屈服强度200MPa，硬度≤90HRB（192HB）。
c) 螺母材料ASTM A194 2HM，硬度≤22HRC。
ASTM A194 7M，硬度≤22HRC。
ASTM A194 8A，8MA，硬度≤90HRB（192HB）。
14．1．2 非暴露于酸性环境中的栓接
应该按照适用的标准如ASTM A193 B7
15. 镀层和涂层
15．1 金属的镀层（如电镀或化学镀），转化涂层，以及塑胶涂层或衬层，不可用于基体
金属的抗SSC腐蚀，工业镀层可用于抗腐蚀和抗湿H2S裂纹，但这些应用超出本标准的范围。
15．2 渗氮
可在低于合金的临界温度下对其表面渗氮处理，渗氮深度不超过0.15mm，但不能作为抗SSC腐蚀或SCC腐蚀的方法。
16．专用零部件
暴露于酸性环境中的专用零部件应符合本节的要求
16．1 轴承
16．1．1 直接暴露于酸性环境中的轴承应采用4~9节的材料制作。
16．1．2 Ni-Cr-Mo-W合金UNS N10276作为轴承销在冷作条件硬度≤45HRC是可以接受的。
16．1．3 除16.1.2条件外，其它材料的轴承必须与酸性环境隔离。
16．2 弹簧
16．2．1 直接暴露于酸性环境中的弹簧应该采用4~9节的材料制作。
16．2．2 UNS R30003经冷作和时效硬化，硬度≤60HRC时可作弹簧材料；对UNS R30035
经冷作和时效硬化，硬度≤55HRC时，只要时效温度不低于8°C时间不少于4小时，可作弹簧材料
16．2．3 UNS N07750经冷作和时效硬化，硬度≤50HRC时可作弹簧材料
16．2．4 UNS N07090经冷作和时效硬化，硬度≤50HRC时可作压缩机阀门弹簧材料
16．3密封环
16．3．1 直接暴露于酸性环境中的密封环应该采用4~9节的材料制作
16．3．2 奥氏体不锈钢压力密封环可采用离心浇注的ASTM A351 CF8或CF8M制作，材料经固溶处理后最大硬度不大于160HB。
16．4 开口环
16．4．1 直接暴露于酸性环境中的开口环应采用4~9节的材料制作
16．4．2 采用UNS S15700制作开口环，其初始固溶和时效按RH950，并经进一步的热处理（如下述三步热处理）至30~32HRC。
a) 在620°C回火4小时15分钟，空冷至室温
b) 在620°C再回火4小时15分钟，空冷至室温
c) 在560°C回火4小时15分钟，空冷至室温
16．5 特殊工艺零件
16．5．1 钴-铬-钨和镍-铬-硼合金铸造，粉末金属或热加工均可接受。
16．5．2 碳化钨合金无论是铸造还是粘接均可接受。
17．井口设备、采油树、阀门、节流阀和水平控制器
17．1 马氏体沉淀硬化不锈钢
17．1．1 UNS S17400马氏体沉淀硬化不锈钢锻件，当其硬度≤33HRC，并按18.1.2或18.1.3的程序进行热处理，则允许使用
17．1．2 热处理程序一，在621°C两次时效热处理
a) 在1038°C±14°C固溶处理并空冷或液冷至32°C以下
b) 第一次在621°C±14°C沉淀硬化至少4小时并空冷或液冷至32°C以下
c) 第二次在621°C±14°C沉淀硬化至少4小时并空冷或液冷至32°C以下
17．1．3 热处理程序二，修正的两次时效热处理
a) 在1038°C±14°C固溶处理并空冷或液冷至32°C以下
b) 第一次在760°C±14°C沉淀硬化至少2小时并空冷或液冷至32°C以下
c) 第二次在620°C±14°C沉淀硬化至少4小时并空冷或液冷至32°C以下
17．2 UNS N05500 UNS N05500硬度≤35HRC并在下列三种条件之一下使用：
a) 热作处理和时效硬化
b) 固溶处理
c) 固溶处理和时效硬化
17．3 UNS N07750
UNS N07750硬度≤35HRC并在下列三种条件之一下可用作非承压元件：
a) 固溶处理和时效硬化
b) 固溶处理
c) 热作处理
d) 热作处理和时效硬化
