DOC《ICS 77.150.50》

ICS 77.

150.50 H

64 中华人民共和国国家标准 GB/T XXXX―XXXX 航空航天用高温钛合金棒材 High temperature titanium alloy bars for aerospace (送审稿) XXXX- XX - XX发布 XXXX - XX- XX实施 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. 本标准负责起草单位:宝钛集团有限公司、宝鸡钛业股份有限公司、有色金属技术经济研究院、中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司、中航沈飞民用飞机有限责任公司. 本标准主要起草人:胡志杰、陈秉刚、张江峰、解晨、白智辉、马忠贤、冯军宁、冯永琦、高颀、贾栓孝、吕晶晶、孙盘滔. 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技术要求、试验方法、检验规则和标志、包装、运输、贮存及质量证明书与订货单(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 228.1-2010 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 2039-1997 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 4698(所有部分) 海绵钛、钛及钛合金化学分析方法 GB/T

5168 钛及钛合金高低倍组织检验方法 GB/T 5193-XXXX 钛及钛合金加工产品超声检验方法 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 技术要求 材料 用于棒材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、电子束冷床炉或等离子束冷床炉熔炼.最后一次熔炼时不允许添加任何元素. 自耗电极不应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 TC19 热加工态(R) 12~150 500~5000 TA

11、TA

18、TA

19、TC

6、TC

17、TC25 12~250 TA

7、TA

15、TA

32、TA

33、TC

1、TC

2、TC

4、TC11 12~300 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宜参照表2进行,为保证材料性能,供方可依据实际需要,选用表2以外的其他热处理制度. 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,空冷或更快速度速度);

555℃~605℃,保温8h,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,空冷或更快速度冷却;

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.首次退火温度允许在β转变温度以下15℃~35℃范围内调整. 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.首次退火温度允许在β转变温度以下15℃~35℃范围内调整. 棒材的室温力学性能应符合表3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 12~100

785 700

10 25 >

100~300

785 700

8 20 TA11 12~250

895 825

10 20 TA15 12~200 930~1130

855 8

20 >

200~300 885~1130

815 表3(续) 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 % TA18 12~250 590~735

500 12

25 TA19 12~100

895 825

10 25 >

100~250

895 825

8 20 TA32 12~300

900 800

6 13 TA33 12~300

950 880

6 15 TC1 12~300

585 460

12 24 TC2 12~300

685 560

10 24 TC4 12~150

895 825

9 20 >

150~300

8 15 TC6 12~250 935~1180

840 9

20 TC11 12~150

1030 910

8 23 >

150~300

950 850

6 15 TC17 12~250

1120 1030

7 15 TC19 12~150

1100 1035

6 12 TC25 12~250

980 860

8 18 棒材的高温力学性能应符合表4的规定. 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σ MPa σ100h σ50h σ35h TA7 12~300

350 490

440 ― ― TA11 12~250

425 620 ― ― ― TA15 12~300

500 570 ―

470 ― TA18 12~250

350 340

320 ― ―

400 310

280 ― ― TA19 12~250

480 620 ― ― ― TA32 12~300

550 560

430 ― ― TA33 12~300

600 600

310 ― ― TC1 12~300

350 345

325 ― ― TC2 12~300

350 420

390 ― ― TC4 12~300

400 600

560 ― ― TC6 12~250

400 685 ―

685 ― TC11 12~300

500 685 ― ―

640 TC17 12~250

370 900

685 ― ― 表4(续) 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σ MPa σ100h σ50h σ35h TC19 12~150

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. 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. 棒材的平直度应不大于5mm/m. 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 >

200~300 ±4.0 β转变温度 棒材应按熔炼炉号提供β转变温度. 超声检测 棒材应进行超声波检测.超声检测结果应符合GB/T 5193-XXXX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 >

150~300 B 低倍组织 棒材的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. 棒材的横向低倍组织不应有目视可见的清晰晶粒. 显微组织 经试样热处理后,棒材试样的显微组织应符合如下要求: TA7钛合金的显微组织应是等轴α组织或等轴和拉长α组织,以及部分破碎和扭曲的晶界α及片状α,无完整的原始β晶界. 其他........