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| 标准编号 | GB/T 32185-2015 (GB/T32185-2015) | | 中文名称 | 钛合金大规格棒材 | | 英文名称 | Titanium Alloy Large-Size Bars | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | H64 | | 国际标准分类 | 77.150.50 | | 字数估计 | 11,140 | | 发布日期 | 2015-12-10 | | 实施日期 | 2016-11-01 | | 标准依据 | 国家标准公告2015年第38号 | | 发布机构 | 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会 | GB/T 32185-2015
Titanium alloy large-sized bars
ICS 77.150.50
H64
中华人民共和国国家标准
钛合金大规格棒材
2015-12-10发布
2016-11-01实施
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会发布
前言
本标准按照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。
本标准起草单位:宝钛集团有限公司、湖南金天钛业科技有限公司、西部超导材料科技股份有限公
司、中航天赫(唐山)钛业有限公司、宝钢特钢有限公司、宝鸡钛业股份有限公司。
本标准主要起草人:胡志杰、李渭清、冯军宁、闵新华、杨慧丽、马忠贤、宋蕊池、李献军、杨胜、彭晖、
冯冉、赵海涛。
钛合金大规格棒材
1 范围
本标准规定了钛合金大规格棒材的要求,试验方法,检验规则和包装、标志、运输、贮存及订货单(或
合同)内容。
本标准适用于热锻、热轧方法生产的钛合金大规格圆形棒材(以下简称棒材)。
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 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
3 要求
3.1 牌号、状态、规格
3.1.1 棒材的牌号、状态及规格应符合表1的规定。
表1 牌号、状态及规格
牌 号 供应状态
规格/mm
直径 长度
TA5、TA7、TA13、TA15、TA18、TA19、TC1、TC2、TC4、TC6
TC8、TC9、TC10、TC11、TC17、TC18、TC19、TC21、TC25、TB6
热加工态(R) 100~300 1000~5000
3.1.2 标记及示例。
棒材标记按牌号、供应状态、规格和批号(或炉号)的顺序表示。
示例:
牌号为TC4、直径为200mm、长度为1500mm、批号为20140001的热加工态钛合金圆棒标记为:
TC4RΦ200×150020140001
3.2 材料
3.2.1 用于生产棒材的铸锭应经多次熔炼,熔炼次数应不少于2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
最后一次熔炼不准许添加任何元素。
3.2.2 自耗电极不准许使用钨极氩弧焊焊接。
3.3 化学成分
3.3.1 棒材的化学成分应符合GB/T 3620.1的规定。
3.3.2 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。
3.4 力学性能
3.4.1 棒材的力学性能在经热处理后的试样坯上测试。试样坯的推荐热处理制度参照表2进行。
表2 推荐热处理制度
牌号 推荐热处理制度
TA5 700℃~850℃,保温1h~3h,空冷
TA7 750℃~850℃,保温1h~3h,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
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
TC8 900℃~950℃,保温1h~4h,空冷;570℃~600℃,保温1h~3h,空冷
TC9 950℃~1000℃,保温1h~3h,空冷;530℃~580℃,保温2h~12h,空冷
TC10 700℃~850℃,保温1h~3h,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
TC18 820℃~850℃,保温1h~3h,炉冷至740℃~760℃,保温1h~3h,空冷;500℃~650℃,保温2h~6h,空冷
TC19 815℃~915℃,保温1h~2h,空冷;575℃~605℃,保温4h~8h,空冷
TC21 890℃~930℃,保温1h~2h,空冷;500℃~650℃,保温4h~8h,空冷
TC25 950℃~970℃,保温1h~4h,空冷;530℃~570℃,保温6h,空冷
TB6 740℃~770℃,保温2h,水冷;510℃~540℃,保温8h,空冷
注1:TC11、TC25首次退火温度允许在β转变温度以下30℃~50℃范围内调整。
注2:TC21首次退火温度允许在β转变温度以下40℃~80℃范围内调整。
注3:TB6首次固溶温度允许在β转变温度以下30℃~60℃范围内调整 。
3.4.2 棒材的室温力学性能应符合表3规定。当需方要求并在合同中注明时,高温力学性能应予以测
定,并应符合表4的规定。
表3 室温力学性能
牌号 直径/mm
室温力学性能
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/%
TA5
100~150 ≥685 ≥585 ≥15 ≥40
>150~250 ≥635 ≥540 ≥12 ≥25
TA7 100~250 ≥785 - ≥8 ≥20
TA13 100~250 540~770 ≥400 ≥16 ≥35
TA15
100~200 930~1130 ≥825
>200~300 885~1130 ≥815
≥8 ≥20
TA18 100~250 590~735 - ≥12 ≥25
TA19 100~250 ≥895 ≥825 ≥8 ≥20
TC1 100~250 ≥585 ≥460 ≥12 ≥24
TC2 100~250 ≥685 ≥560 ≥10 ≥24
TC4
100~150
>150~300
≥895 ≥825
≥9 ≥20
≥8 ≥15
TC6 100~250 935~1180 ≥840 ≥9 ≥20
TC8
100~150 930~1180 ≥840 ≥9 ≥25
>150~250 900~1180 ≥800 ≥8 ≥23
TC9 100~250 ≥1060 ≥910 ≥9 ≥25
TC10 100~250 ≥1030 ≥900 ≥10 ≥25
TC11
100~150 ≥1030 ≥910 ≥8 ≥23
>150~250 ≥950 ≥850 ≥6 ≥15
TC17 100~250 ≥1120 ≥1030 ≥7 ≥15
TC18 100~250 1080~1280 ≥1010 ≥6 ≥14
TC19 100~150 ≥1100 ≥1035 ≥6 ≥12
TC21
100~200 ≥1100 ≥1000
>200~250 ≥1050 ≥950
≥6 ≥10
TC25 100~250 ≥980 - ≥8 ≥18
TB6 100~250 ≥1105 ≥1000 ≥6 ≥9
表4 高温力学性能
牌号 规格/mm 试验温度/℃
高温力学性能
抗拉强度
Rm/MPa
持久强度/MPa
σ100h σ50h σ35h
TA7 100~250 350 ≥490 ≥440 - -
TA15 100~300 500 ≥570 - ≥470 -
TA18 100~250
350 ≥340 ≥320 - -
400 ≥310 ≥280 - -
TA19 100~250 480 ≥620 - - -
TC1 100~250 350 ≥345 ≥325 - -
TC2 100~250 350 ≥420 ≥390 - -
TC4 100~300 400 ≥600 ≥560 - -
TC6 100~250 400 ≥685 - ≥685 -
TC8 100~250 450 ≥660 - ≥610 -
TC9 100~250 500 ≥785 ≥590 - -
TC10 100~250 400 ≥835 ≥785 - -
TC11 100~250 500 ≥685 - - ≥640
TC17 100~250 370 ≥900 ≥685 - -
TC19 100~150 425 ≥930 - - -
TC25 100~250 500 ≥735 - ≥635 -
3.5 尺寸和外形
3.5.1 棒材以机加工表面供货。
3.5.2 棒材的直径及其允许偏差应符合表5的规定。
表5 直径允许偏差
直径/mm 允许偏差/mm
100~150 ±2.0
>150~200 ±2.5
>200~250 ±3.0
>250~300 ±4.0
3.5.3 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。
3.5.4 棒材的两端应切平整,切斜应不大于5mm。
3.5.5 棒材的弯曲度应不大于5mm/m。
3.6 β转变温度
当需方要求并在合同中注明时,棒材应按熔炼炉号提供β转变温度实测值。
3.7 超声波探伤
当需方要求并在合同中注明时,棒材(TB6除外)应按GB/T 5193的规定进行超声波探伤,探伤结
果应符合表6的规定。
表6 探伤验收级别
直径/mm 验收级别
100~150 A
>150~300 B
3.8 低倍组织
3.8.1 横向低倍组织不应有裂纹、缩尾、气孔、金属或非金属夹杂及其他目视可见的冶金缺陷。
3.8.2 横向低倍组织不应有目视可见的清晰晶粒。
3.9 显微组织
需方对棒材的显微组织有要求时,由供需双方协商确定并在合同中注明。
3.10 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3.2μm(以满足超
声波检验要求为准)。
3.11 外观质量
3.11.1 棒材表面不准许有裂纹、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。
3.11.2 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。
4 试验方法
4.1 化学成分仲裁分析按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R7试样。
4.3 高温拉伸试验按GB/T 4338进行。
4.4 持久试验按GB/T 2039-1997进行。
4.5 尺寸和外形检验用相应精度的量具进行。
4.6 β转变温度测试按GB/T 23605或差热法进行。
4.7 超声波探伤按GB/T 5193进行。
4.8 低倍组织、显微组织检验按GB/T 5168进行。
4.9 表面状况用表面粗糙度标块对比法进行。
4.10 外观质量用目视检验。
5 检验规则
5.1 检查和验收
5.1.1 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。
5.1.2 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1个月内
提出,属于其他性能的异议,应在收到产品之日起3个月内提出。如需仲裁,仲裁取样应由供需双方共
同进行。
5.2 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。
5.3 检验项目及取样规则
棒材的检验项目、取样位置及数量应符合表7的规定。
表7 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
表面状况 - 逐根 3.10 4.9
外观质量 - 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。
5.4 检验结果的判定
5.4.1 化学成分检验结果不合格时,判该批棒材不合格。
5.4.2 棒材的超声波探伤、尺寸和外形、表面状况及外观质量不合格时,判单根棒材不合格。但允许供
方切除不合格部分后重新检验,合格者交货。
5.4.3 当力学性能检验结果中有试样不合格时,应从该批棒材(包括原受检棒材)中另取双倍数量的试
样对该不合格项目进行重复试验,若重复试验结果仍有不合格,判该批棒材不合格。但允许供方对该批
棒材取样重新热处理后,对所有检测项目重新进行检验。重复热处理仅限一次。
5.4.4 低倍组织检验结果按如下规则判定:
a) 低倍组织检验中,如判为有脆性偏析(其硬度明显高于基体的偏析,常见的如富氧、富氮等偏
析),判该批棒材不合格;如判为有非脆性偏析,允许剔除后重新组批交货。
b......
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