国家标准计划《粉末冶金热等静压制品 氩含量的测定 气相色谱法和质谱法》由 TC243（全国有色金属标准化技术委员会）归口，TC243SC4（全国有色金属标准化技术委员会粉末冶金分会）执行 ，主管部门为中国有色金属工业协会。

主要起草单位 钢研昊普科技有限公司 、钢铁研究总院有限公司 、钢研纳克检测技术股份有限公司 、陕西科技大学 、江苏科技大学等 。

本标准等同采用ISO国际标准：ISO 5842:2022。

采标中文名称:粉末冶金热等静压制品 氩含量的测定 气相色谱法和质谱法。

高性能构件多服役于苛刻环境，以超高承载、极端耐热、超轻量化和高可靠性等为指标，是航天飞行器、运载火箭、轨道空间站、核聚变装置和深海采油系统等重大装备的核心组成部分。

由于其性能受多重因素的耦合影响，因而对材料特性和制造方法提出了严峻的挑战，材料需具备轻质、高强、耐腐蚀、抗疲劳等性能，制造需实现几何尺寸精确可控的一体化整体成型。

粉末冶金热等静压（powder metallurgy hot isostatic pressing, PM HIP）技术是一种以氮气或氩气等惰性气体为压力传递介质，结合模具控形技术和计算机模拟技术，将粉末包套放置于密闭的容器之中，在高温和高压的共同作用下，使得松散的粉末在压力和温度的驱动下，实现粉末的致密和成形目标件的方法。

PM HIP技术成形的零件纯净度高、晶粒细小、组织均匀、各项同性、性能优异，尺寸精度较高，易于进行超声检测，材料利用率超过90%，所以它被美国、俄罗斯和英国等发达国家视为具有发展潜力的成形技术。

PM HIP已广泛应用于航空、航天、能源、运输、电工、电子、化工和冶金等行业，用于生产高质量产品和制备新型材料，主要应用于制造燃气涡轮、蒸发器、离心选矿器、深海及海上部件、高品质溅射靶材以及刀具等。

用PM HIP 工艺制备的零件尺寸、质量范围广，如重达30 t的石油与天然气零件、直径达到1 m的整体成形涡轮盘件、半精加工后质量小于100 g的丝锥或钻头。

PM HIP主要工艺路线为：（1）粉末制备；（2）包套设计及制造；（3）粉末装填及脱气封焊；（4）热等静压成型；5）去除包套；（6）后续加工作业。

大部分适用于PM HIP的金属粉末都是用惰性气体(诸如，氮气或氩气)气雾化生产的球形粉末。

这是因为：球形粉末颗粒形状完美，球形颗粒与其粒度分布的充填密度高，粒度分布的再现性好，可保证变形性状的均一性与可预测性；凝固速率高，可生产的合金范围大。

在氩气雾化粉末制备过程中，熔滴与雾化气体作用形成空心粉，空心粉内部存在不溶于基体材料的雾化气体氩气，粉末填充过程中的氩气也可能留在粉末颗粒之间的空隙中，并在固结过程中被困住。

此外包套封焊缺陷可能导致氩气从HIP腔进入包套。

由于氩气和金属的不溶性，PM HIP制品在热处理过程中会因为内部存在的氩气受热聚集膨胀而形成热诱导孔洞。

热诱导孔洞是PM HIP制品的一大隐患，对制品的性能造成严重影响。

研究表明，不同氩含量的PM HIP制品的金相和拉伸强度测试看不出材料性能的差异，但是随着氩含量的升高，制品高温拉伸性能、疲劳持久性能、冲击性能下降，从而使材料的服役性能下降。

PM HIP成型部件多应用于苛刻服役环境，对材料的综合性能要求极高。

PM HIP材料中氩含量的检测是保证PM HIP制品理想性能的关键。

目前，国内外均采用气相色谱法或质谱法检测PM HIP制品中的氩含量。

鉴于氩含量的检测对PM HIP制品的重要性，国际标准化组织ISO/TC 119粉末冶金技术委员会已发布 ISO 5842-2022 《Powder metallurgy - Hot isostatic pressing - Argon detection using gas chromatography and mass spectrometry techniques》，用气相色谱法和质谱法检测PM HIP制品中氩含量，国内尚无PM HIP制品氩含量测定方法的相关标准。

因此，亟需在国家标准层面制定相关标准，综合考虑各行业的技术条件和应用需求，规范PM HIP制品中氩含量检测方法，为国内PM HIP产品研制和生产单位提供技术和标准应用支撑。

本标准规定了一种PM HIP制品氩含量的测定方法，即用气相色谱法和质谱法检测PM HIP制品中氩含量。

本标准规定了所涵盖设备的校准和功能测试，也规定了PM HIP制品的取样方法、样品制备和样品测试程序，以检测制品中氩含量。

本标准符合《“十四五”推动高质量发展的国家标准体系建设规划》《关于印发进一步提高产品、工程和服务质量行动方案（2022—2025年）》《“十四五”原材料工业发展规划》《中国制造2025》《产业结构调整目录（2019年本）》《“十四五”工业绿色发展规划》等文件要求。

通过本标准的制定，可以明确PM HIP制品氩含量测定方法的关键技术要求，填补国内该领域的标准空白，为PM HIP制品应用不同行业间制定相关质量管理内容提供了统一依据。

本标准有利于PM HIP相关产品质量和交付验收，为不同行业的技术提供方和需求方提供了统一的接口，促进行业健康发展。

通过扩展该技术的适用性和通用性，提高规范性，有助于PM HIP技术在航空、航天、能源、运输、电工、电子、化工和冶金等行业继续推广，提高生产效率，降低生产成本，具有显著的社会效益、经济效益和战略意义。

本标准主要用于粉末冶金热等静压制品中氩含量的测定，使用方法为气相色谱法和质谱法。主要技术要素包括空白试验、校准方法、包套、设备要求、设备检测极限、功能测试方法、样品制备方法、测试程序、测试报告等进行规定。