DOC《ICS 77.150.50》

ICS 77.

150.50 H

64 中华人民共和国国家标准 GB/TXXXX―XXXX 航空航天用高温钛合金棒材 High temperature titanium alloy bars for aerospace (征求意见稿) XXXX- XX - XX发布 XXXX - XX- XX实施 前??言 本标准是按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草. 本标准由中国有色金属工业协会提出. 本标准由全国有色金属标准化技术委员会(SAC/TC243)归口. 本标准负责起草单位:宝钛集团有限公司、宝鸡钛业股份有限公司. 本标准主要起草人:XXXX、XXXX. 航空航天用高温钛合金棒材 范围 本标准规定了航空航天用高温钛合金棒材的要求、试验方法、检验规则和标志、包装、运输、贮存及订货单(或合同)内容. 本标准适用于热锻、热轧方法生产的高温用钛合金圆形棒材(以下简称棒材). 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 2039-1997 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

4338 金属材料 高温拉伸试验方法 GB/T 4698(所有部分) 海绵钛、钛及钛合金化学分析方法 GB/T

5168 α-β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β转变温度测定方法 要求 材料 用于产品生产的铸锭应经多次熔炼,最后一次应采用真空自耗电弧炉熔炼.首次可使用自耗电极、非自耗电极、电子束冷床炉或等离子弧冷床炉熔炼.随后的一次或多次熔炼时不允许添加任何元素. 非自耗电极不允许使用钨极氩弧焊焊接. 牌号、状态、规格 棒材的牌号、状态及规格应符合表1的要求. 牌号、状态及规格 牌号供应状态 直径/mm 长度/mm TA

7、TA

11、TA

13、TA

15、TA

18、TA

19、TA

32、TA

33、TA

35、 TC

1、TC

2、TC

4、TC

6、TC

11、TC

17、TC

19、TC

25、TC25 热加工态(R) 12~250 1000~3500 标记示例 棒材标记按牌号、供应状态、规格和批号(或炉号)的顺序表示.标记示例如下: TC4钛合金制成的直径200mm、批号为20140001的热加工态圆棒标记为: TC4 R φ200

20140001 材料 用于生产棒材的铸锭应经多次熔炼,熔炼次数应不少于两次.首次熔炼可使用自耗电极、非自耗电极、电子束冷床炉或等离子体冷床炉熔炼.随后的一次或多次熔炼应采用真空自耗电弧炉熔炼,且最后一次熔炼不允许添加任何元素. 自耗电极不允许使用钨极氩弧焊焊接. 化学成分 棒材的化学成分应符合GB/T 3620.1的规定. 需方从棒材上取样进行化学成分复验时,化学成分允许偏差应符合GB/T 3620.2的规定. 力学性能 棒材的力学性能在经热处理后的试样上测试.试样的推荐热处理制度参照表2进行. 推荐热处理制度 牌号热处理制度TA7 750℃~850℃,保温1h~3h,空冷 TA11 982℃~1010℃,保温1h水冷或899℃~927℃,保温1h空冷(或更快的速度) +555℃~605℃保温8h空冷 TA13 780℃~800℃,保温0.5h~2h,空冷 TA15 700℃~850℃,保温1h~4h,空冷 TA18 600℃~815℃,保温1h~3h,空冷 TA19 955℃~985℃,保温1h~2h,空冷;

575℃~605℃,保温8h,空冷 TA32 (Tβ-20)℃,保温1h~2h,空冷;

590℃~610℃,保温2h,空冷.首次退火温度允许在β转变温度以下15℃~35℃范围内调整 TA33 (Tβ-20)℃,保温1h~2h,空冷或更快速度冷却;

680℃~720℃,保温2h,空冷.首次退火温度允许在β转变温度以下10℃~35℃范围内调整 TC1 700℃~850℃,保温1h~3h,空冷 TC2 700℃~850℃,保温1h~3h,空冷 TC4 700℃~850℃,保温1h~2h,空冷 TC6 860℃~920℃,保温1h~3h,随炉(或转炉)冷却至600℃~650℃,保温2h,空冷 TC11 940℃~960℃,保温1h~2h,空冷;

520℃~540℃,保温6h,空冷 TC17 830℃~850℃,保温1h~4h,空冷;

790℃~810℃,保温4h,水冷;

620℃~640℃,保温8h,空冷 TC19 815℃~915℃,保温1h~2h,空冷;

575℃~605℃,保温4h~8h,空冷 TC25 950℃~970℃,保温1h~4h,空冷;

530℃~570℃,保温6h,空冷 注:TC

11、TC25首次退火温度允许在β转变温度以下30℃~50℃范围内调整. 棒材的室温力学性能应符合表3规定.高温力学性能应符合表4的规定. 室温力学性能 牌号 直径/mm 室温力学性能,不小于 抗拉强度 Rm/MPa 规定塑性延伸强度 Rp0.2 /MPa 断后伸长率 A/ % 断面收缩率 Z/ % TA7 12~250

785 ―

8 20 TA11 12~250

895 825

10 20 TA13 12~250 540~770

400 16

35 TA15 12~200 930~1130

825 8

20 >

200~250 885~1130

815 TA18 12~250 590~735 ―

12 25 TA19 12~250

895 825

8 20 TA32 12~250

900 800

6 13 TA33 12~250

950 880

6 15 TC1 12~250

585 460

12 24 TC2 12~250

685 560

10 24 TC4 12~150

895 825

9 20 >

150~250

8 15 TC6 12~250 935~1180

840 9

20 TC11 12~150

1030 910

8 23 >

150~250

950 850

6 15 TC17 12~250

1120 1030

7 15 TC19 12~250

1100 1035

6 12 TC25 12~250

980 ―

8 18 高温力学性能 牌号 规格 试验温度℃ 高温力学性能,不小于 抗拉强度 Rm/MPa 持久强度/MPa σ100h σ50h σ35h TA7 12~250

350 490

440 ― ― TA11 12~250

425 620 ― ― ― TA15 12~250

500 570 ―

470 ― TA18 12~250

350 340

320 ― ―

400 310

280 ― ― TA19 12~250

480 620 ― ― ― TA32 12~250

550 560

430 ― ― TA33 12~250

600 600

310 ― ― TC1 12~250

350 345

325 ― ― TC2 12~250

350 420

390 ― ― TC4 12~250

400 600

560 ― ― TC6 12~250

400 685 ―

685 ― TC11 12~250

500 685 ― ―

640 TC17 12~250

370 900

685 ― ― TC19 12~250

425 930 ― ― ― TC25 12~250

500 735 ―

635 ― 尺寸和外形 棒材以机加工表面供货. 棒材的直径及其允许偏差应符合表5的规定. 直径允许偏差 单位为毫米 直径 允许偏差 >

12~100 ±1.0 >

100~150 ±2.0 >

150~200 ±2.5 >

200~250 ±3.0 棒材的定尺或倍尺长度应在其不定尺长度范围内,定尺长度的允许偏差为+20mm,倍尺长度还应计入棒材切断时的切口量,每一切口量为10mm.定尺或倍尺长度应在合同中注明. 棒材的两端应切平整,切斜应不大于5mm. 棒材的弯曲度应不大于5mm/m. β转变温度 棒材应按熔炼炉号提供β转变温度. 超声波探伤 棒材应进行超声波探伤.超声波探伤应符合GB/T 5193的规定,其验收级别见表6. 探伤验收级别 棒材直径 验收级别 12~60 A1 >

60~150 A >

150~250 B 低倍组织 横向低倍组织不应有裂纹、缩尾、气孔、金属或非金属夹杂、影响使用的偏析及其他目视可见的冶金缺陷. 横向低倍组织不应有目视可见的清晰晶粒. 显微组织 显微组织为两相区加工产生的组织,无完整的原始β晶界.组织可为在转变的β基体上的等轴α组织,或等轴α和拉长α组织,以及部分破碎和扭曲的晶界α及片状α组织. 外观质量 棒材表面不允许有裂纹、折叠等缺陷.棒材表面的局部缺陷应予以清除,清理深度不超过棒材的相应尺寸允许偏差之半;

且其清除部位的深度与宽度之比应不大于1:8. 棒材表面允许存在不大于直径允许偏差之半的个别轻微划伤、压痕、啃伤、麻点等缺陷. 表面状况 合同中要求进行超声波探伤的车(磨)光棒材,棒材表面粗糙度的Ra值应不大于3.2?m(以满足超声波检验要求为准). 试验方法 化学成分仲裁分析按GB/T 4698进行. 室温拉伸试验按GB/T 228.1进行.室温拉伸试验选R7试样. 高温拉伸试验按GB/T 4338进行. 持久试验按GB/T 2039-1997进行. 尺寸和外形检验用相应精度的量具进行. β转变温度测试按GB/T 23605进行. 超声波探伤按GB/T 5193进行. 低倍组织、显微组织检验按GB/T 5168进行. 外观质量用目视检验. 表面状况用表面粗糙度标块对比法进行. 检验规则 检查和验收 棒材应由供方质量检验部门进行检验,保证棒材质量符合本标准的规定,并填写质量证明书. 需方应对收到的棒材按本标准的规定进行复验.复验结果与本标准及订货合同的规定不符时,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偏差的异议,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,仲裁取样应由供需双方共同进行. 组批 棒材应成批提交验收,每批应由同一牌号、同一熔炼炉号、同一规格、同一状态、同一制造方法和同一生产周期的棒材组成. 检验项目 每批棒材应进行化学成分、室温力学性能、高温力学性能、β转变温度、超声波探伤、尺寸和外形、低倍组织、显微组织、外观质量和表面状况的检验. 取样 取样位置及数量应符合表7的规定. 取样位置及数量 检验项目 取样位置 取样数量要求的章条号 试验方法的章条号 化学成分a 任意部位 每批1份3.3 4.1 力学性能 D/4处弦向 每批2根各1个3.4 4.2,4.3,4.4 尺寸和外形 ― 逐根 3.5 4.5 β转变温度b 任意部位 每炉1份3.6 4.6 超声波探伤 ― 逐根 3.7 4.7 低倍组织 横向 每批1根1个3.8 4.8 显微组织 D/4处横向 每批2根各1个3.9 4.8 外观质量 ― 逐根 3.10 4.9 表面状况 ― 逐根 3.11 4.10 a 氢含量在成品棒材上取样分析;

其他化学成分,供方以原铸锭的分析结果报出,需方复验在棒材上取样. b 供方可按铸锭的检测结果报出,需方在棒材上取样检验. 检验结........