钛及钛合金饼和环
1 范围
本标准规定了钛及钛合金饼、环材的要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存、质量证明书及订货单(或合同)内容。
本标准适用于锻造和轧制方法生产的钛及钛合金饼材和环材。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是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 2039金属拉伸蠕变及持久试验方法 GB/T 3620 · 1钛及钛合金牌号和化学成分
GB/T 3620 · 2钛及钛合金加工产品化学成分允许偏差
GB/T 4698(所有部分)海绵钛、钛及钛合金化学分析方法
GB/T 5168仪一卩钛合金高低倍组织检验方法
GB/T 5193钛及钛合金加工产品超声波探伤方法
GB/T 8180钛及钛合金加工产品的包装、标志、运输和贮存
GB/T 23605钛合金卩转变温度测定方法
3要求
3 · 1产品分类
产品的牌号、状态和规格应符合表1的规定。
供应状态· | 产品形式 | 规格/mm | ||||
外径D | 内径d | 截面高度H | 环豺壁厚 | |||
TAI、TA2、TA3、 TA4、TA5、TA7、 TA9、TAIO、TA13、 TA15、TCI、TC2、 TC4、TC11 | 热加工态 (R) 退火态 (M) | 饼材 | 150、500 | H<D | ||
> 500、1 000 | 50、300 | |||||
环材 | 200、500 | 100、400 | 25、300 | 2 5、150 | ||
> 500、900 | 300、850 | 110、500 | 25、250 | |||
> 900、1 500 | 40c、1 450 | 110、70c | 2 5一400 | |||
.TCII钛合金产品的供应状态一般为热加工态(R),其退火态(M)仅限壁厚或高度不大于100 mm的产品. |
3 · 2化学成分
3 · 2.1产品的化学成分应符合GB/T 3620 · 1的规定。
3 · 2 · 2需方在产品上复验时,化学成分允许偏差应符合GB/T 3620 · 2的规定。
3 · 3力学性能
3 · 3 · 1产品的力学性能在经热处理后(退火态不需重新热处理)的试样坯上测试。推荐热处理制度参照附录A进行。
3 · 3 · 2纵剖面不大于100 cm2的饼材和最大截面积不大于100 crn2的环材,其室温力学性能应符合表2的规定。
室温力学性能,不小于 | ||||
抗拉强度Rm/MPa | 规定非比例延伸强度Rp0.2/MPa | 断后伸长率/% | 断面收缩率Z/% | |
TAI | 240 | 140 | 4 | |
400 | 275 | 2凵0 | ||
TA3 | 500 | 380 | 18 | |
580 | 485 | |||
TA5 | 685 | 585 | ||
TA7 | 785 | 680 | ||
TA9 | 370 | 250 | ||
TAIO | 485 | 345 | ||
TAI 3 | 540 | 400 | ||
TA15 | 885 | 825 | 8 | |
TCI | 585 | 460 | ||
TC2 | 685 | 560 | 90 | 0 |
TC4 | 895 | 825 | 0 | |
TCIl | 1030 | 900 | 0 | 0 |
3 · 3 · 3需方要求并在订货单(或合同)中注明时,纵剖面不大于100 cr-n2的饼材和最大截面积不大于 100 crn2的环材,其高温力学性能应符合表3的规定。
试验温度/ ℃ | 高温力学性能,不小于 | ||||
抗拉强度Rm/MPa | 持久强度/ MPa | ||||
0100h | 050h | 035h | |||
TA7 | 350 | 490 | 440 | ||
TA15 | 500 | 570 | 470 |
表3(续)
试验温度/ ℃ | 高温力学性能,不小于 | ||||
抗拉强度Rm/MPa | 持久强度/ MPa | ||||
0100h | 050h | 035h | |||
TCI | 350 | 345 | 325 | ||
TC2 | 350 | 420 | 390 | ||
TC4 | 400 | 620 | 570 | ||
TC11 | 500 | 685 | 64 | ||
· TCII钛合金产品持久强度不合格时,允许按500 ℃的100 h持久强度Oh冫590 MPa进行检验,检验合格则该批产品的持久强度合格。 |
3 · 3 · 4纵剖面大于100 cm2的饼材和最大截面积大于100 cm2的环材,当需方要求并在订货单(或合同)中注明时,可测定产品的力学性能,报实测值或由供需双方协商确定指标。
3,4尺寸和外形
3 · 4 · 1产品经车光后交货,尺寸及其允许偏差应符合表4的规定。
单位为毫米
材 | 环 材 | ||||||||
直径 | 截面高度 | 外径 | 内径 | 截面高度 | |||||
150~300 | < 50 | 200~400 | 100~300 | 25~100 | |||||
> 300、600 | 50~200 | >400、600 | > 300一500 | > 100、200 | |||||
> 600、1 000 | > 200、500 | > 600、900 | > 500、800 | > 200一350 | |||||
> 900一1 200 河 | > 800、1 100 0 | > 350一500 | |||||||
> 1 200、1 500河 | > 1100、1 450 | > 500、700 |
3 · 4 · 2 产品的倒角半径R为3 mm、10 mm.
3 · 5阝转变温度
钛合金产品(TA10和TA13除外)应按熔炼炉号提供卩转变温度。
3 · 6超声波探伤
当需方要求并在订货单(或合同)中注明时,产品应按GB/T 5193进行超声波探伤,检验结果应符合表5的规定。
表5
产品截面高度或壁厚/ mm | 验收级别 |
< 150 | A |
> 150 | B |
3 · 7低倍组织
产品的横向低倍组织不应有裂纹、缩尾、气孔、金属夹杂或非金属夹杂、影响使用的偏析及其他目视可见的冶金缺陷。
3 · 8显微组织
需方要求并在订货单(或合同)中注明时,应检验产品的显微组织。经热处理后,产品的显微组织应符合如下要求:
3 · 8 · 1 TA5、TA7和TA13钛合金的显微组织应是等轴a组织或等轴和拉长a组织,以及部分破碎和扭曲的晶界仪及片状仪,无完整的原始卩晶界。
3 · 8,2其他钛合金的显微组织应是两相区加工产生的组织,无完整的原始晶界。在转变的卩基体上的等轴a组织、或等轴仪和拉长组织,以及部分破碎和扭曲的晶界a及片状仪都是可接受的组织。
3 · 9外观质量
3,9,1产品表面允许存在不大于尺寸允许偏差之半的轻微划伤、压痕、麻点和皱褶等缺陷。
3 · 9 · 2产品表面局部缺陷应予以清除,清理深度不超过产品的尺寸允许偏差;且清除区域的深度与宽度之比应不大于1:6。
3 · 10表面状况
合同中要求进行超声波检验的产品,其表面粗糙度的Ra值应不大于3 · 2 m(以满足探伤要求为
4 试验方法
4. 1 化学成分分析按GB/T 4698进行。
4 · 2 室温拉伸试验按GB/T 228 · 1进行,室温拉伸试验选用R7试样。
4 · 3 高温拉伸试验按GB/T 228 · 2进行,选用直径为5 mm的试样。
4 · 4 高温持久试验按GB/T 2039进行。
4 · 5 卩转变温度用GB/T 23605或其他方法测定。
4 · 6 超声波检验按GB/T 5193进行。
4 · 7 低倍、显微组织检验按GB/T 5168进行。
4 · 8 产品尺寸和外形检验用相应精度的量具进行。
4 · 9 产品的外观质量用目视检验。
4 · 1 0 产品的表面粗糙度检验用标块对比法进行。
5检验规则
5 · 1检查和验收
5 · l . 1产品应由供方进行检验,保证产品质量符合本标准的规定,并填写质量证明书。
5 · 1 · 2需方应对收到的产品按本标准及订货单(或合同)的规定进行复验。复验结果与本标准及订货单(或合同)的规定不符时,应以书面形式向供方提出,由供需双方协商解决。属于表面质量及尺寸外形的异议,应在收到产品之日起一个月内提出,属于其他性能的异议,应在收到产品之日起三个月内提出。
如需仲裁,仲裁取样由供需双方共同进行。
5.2组批
产品应成批提交验收。每批应由同一牌号、熔炼炉号、规格、生产工艺、状态和生产周期的产品组成。
5· 3检验项目
每批产品应进行化学成分、室温力学性能、外形尺寸、外观质量、表面状况、卩转变温度和低倍组织的检验。如订货单(或合同)有要求时,还应进行高温力学性能、超声波探伤和显微组织等检验。
5 · 4 · 1每批产品任取一件剖成两半或在任一件上截取并解剖试样环,供方在其中一半进行性能、组织等项目的测试,另一半交需方做复验用。
5 · 4 · 2当用同一铸锭采用相近工艺同时生产几种规格相近的产品时,可以用最大规格(截面)产品的检验结果(包括力学性能和组织)代表其他几种规格。
5 · 4 · 3产品的取样规则应符合表6的规定。
检验项目 | 取样规定 | 要求的章条号 | 试验方法的章条号 |
· 化学成分 | 每批1份 | ||
力学性能b | 每批各取2个弦向试样 | 4 · 2、4 · 3、4 · 4 | |
尺寸和外形 | 逐件 | ||
。 卩转变温度 | 任意部位,每炉1份 | ||
超声波探伤 | 逐件 | ||
低倍组织 | 每批取1个纵剖面 | ||
显微组织 | 每批取1个横向试样 | ||
外观质量 | 逐件 | ||
表面状况 | 逐件 | 3 · 10 | 4.10 |
·氢含量在成品上取样;其他化学成分供方以原铸锭的分析结果报出,需方复验均在产品上取样。 5尺寸太小不够取弦向时,可取纵向试样。 :供方可按铸锭的分析结果报出,需方在产品上取样检验。 |
5 · 5检验结果的判定
5 · 5 · 1产品的化学成分检验结果不合格时,判该批产品不合格。
5 · 5 · 2产品的尺寸外形、超声波探伤、外观质量、表面状况不合格时,判单件不合格,但允许供方剔除不合格者后,重新组批交货。
5 · 5 · 3当力学性能检验结果中有试样不合格时,应另取双倍数量的试样对该项目进行重复试验,试验结果中若仍有一个结果不合格,则判该批产品不合格。但允许供方重新热处理后重新取样检验,重新热处理仅限一次。
5 · 5 · 4低倍组织试样中有锻造裂纹、非金属夹杂物和缩尾时,允许供方逐件检验,剔除缺陷,合格者重新组批交货。
5 · 5,5显微组织检验不合格时,判该批产品不合格,但允许供方对其余产品逐件检验,合格者重新组批交货。
6标志、包装、运输、贮存和质量证明书
6 · 1产品标志
在检验合格的每件产品上应标记如下内容: a)牌号
b)批号熔炼炉号;
c)规格;
d)供应状态。
6 · 2包装、标志、运输、贮存
产品的包装、标志、运输和贮存应符合GB/ T 8180的规定。
6,3质量证明书
每批产品应附有产品质量证明书,其上注明: a) 供方名称; b) 产品名称;
c) 牌号; d) 规格; e) 供应状态; f) 批号或熔炼炉号;
g) 净重和件数;
h) 各项分析检验结果和质量检验部门印记;
i) 本标准编号;
j) 出厂日期(或包装日期)。
7 订货单(或合同)内容
订购本标准所列产品的订货单(或合同)内应包括如下内容: a)产品名称;
b)牌号;
c) 状态; d) 尺寸规格;件数; f) 特殊要求; g) 本标准编号; h) 其他。
附录A (资料性附录)
钛及钛合金的热处理制度
A. 1钛及钛合金的热处理制度
钛及钛合金产品或试样坯可按表A. 1进行热处理。表A. 1
加热温度,保温时间,冷却方式 | |
TAI | 600 ℃、700 ℃,1 h、4 h,空冷 |
TA2 | 600 ℃、700 ℃,1 h、4 h,空冷 |
TA3 | 600 ℃、700 ℃,1 h、4 h,空冷 |
TA4 | 600 ℃、700 ℃,1 h、4 h,空冷 |
TA5 | 700 ℃、850 ℃,1 h、4 h,空冷 |
TA7 | 750 ℃、850 ℃,1 h—4 h,空冷 |
TA9 | 600 ℃、700 ℃,1 h、4 h,空冷 |
TAIO | 600 ℃、700 ℃,1 h、4 h,空冷 |
TA13 | 780 ℃、800 ℃,0,5 h、4 h,空冷 |
TA15 | 700 ℃、850 ℃,1 h、4 h,空冷 |
TC 1 | 700 ℃、850 ℃,1 h、4 h,空冷 |
TC2 | 700 ℃、850 ℃,1 h、4 h,空冷 |
TC4 | 700 ℃、800 ℃,1 h— 4 h,空冷 |
TCI 1 | 950 ℃ ± 10 ℃,1 h-•• 3 h,空冷+ 530 ℃士10 ℃,6 h,空冷 |
注:TCII钛合金的首次退火温度允许在卩转变温度以下30 ℃、50 ℃内进行调整。 |
附录B
(资料性附录)
旧标准中工业纯钛的牌号、化学成分及室温力学性能
B. 1 旧标准中工业纯钛的牌号及其化学成分
表B. 1 质量分数/%
要 | 杂质元素,不大于 | |||||||||
e | 总 | |||||||||
TAO | 余 | 0 · 15 | 0 · 10 | 0 · 03 | 0 · 015 | 0 · 15 | 4 | |||
TAI | 余 | o,25 | o,10 | o,03 | 0 · 015 | o,20 | 4 | |||
余 | 0 · 30 | o,10 | 0 · 05 | o,015 | o,25 | 4 | ||||
T A3 | 余 | 0 · 40 | 0 · 10 | 0 · 05 | 0 · 015 | 0 · 30 | 及 . |
B. 2旧标准中工业纯钛的室温力学性能
牌号 | 室温力学性能,不小于 | |||
抗拉强度Rm/MPa | 规定比例延伸强度Rp0.2/MPa | 断后伸长率/% | 断面收缩率Z/% | |
TAO | 280 | 170 | 0 | |
TAI | 370 | 250 | 0 | |
440 | 320 | 8 | ||
TA3 | 540 | 410 | LD |