中华人民共和国国家标准
GB/T 16598—2013 代替 GB/ T 16598—1996
钛及钛合金饼和环
Titanium and titanium alloy disc and ring
2013- 09-06 发布 2014-05-01 实施
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 发布
中国国家标准化管理委员会
GB/T 16598—2013
前 言
本标准按照 GB/ T 1. 1— 2009 给出的 规则起草。
本标准代替 GB/ T 16598- 1996《钛及钛合金饼和环》,本标准与 GB/ T 16598 — 1996 相比,主要 变化如下:
——扩大了产品的尺寸范围;
——根据 GB/ T 3620. 1 中工业纯钛牌号及其化学成分的修订情况 ,将工业纯钛的牌号相应修改为TAl 、TA2、TA3 和 TA4 ;
——增加了 TA5、TA7、TA13、TA15、TCl 、TC2 和 TC11等钛合金牌号 ;
——修订了力学性能所对应的环材横截面积;
——增加了钛合金产品的 β转变温度 测试要求;
——修订了原有钛合金牌号的显微组织要求;
——增加了新增牌号的各项技术要求;
——修订了产品的尺寸允许偏差要求;
——增加了附录 B, 并对标准格式进行了编辑修改。
本标准由全国有色金属标准化技术 委员会(SAC/ T C 243) 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:王永梅、董洁、马忠贤、何书林、李剑、张江峰。
本标准所代替标准的历次版本发布情况为:
——GBn 194—1983 ;
—— GB/ T 16598—1996 。
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 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 产品分类
产品的牌号、状态和规格应符合表1的规定。
表1
牌号 | 供应状态 | 产品形式 | 规格/ mm | |||
外径 D | 内径 d | 截面高度 H | 环材壁厚 | |||
TA1、TA2、TA3、TA4、TA5、TA7、TA9、TA10、TA13、TA15、TCl、TC2、TC4、TC11 | 热加工态 (R)、退火态 (M) | 饼材 | 150~500 | H<D | ||
>500~l000 | 50~300 | |||||
环材 | 200~500 | 100~400 | 25~300 | 25~150 | ||
>500~900 | 300~850 | 110~500 | 25~250 | |||
>900~1500 | 400~1450 | 110~700 | 25-400 | |||
TC11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)的试样还上测试。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 cm2的环材,其室温力学性能应符合表2的规定。
表2
牌号 | 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A/% | 断面收缩率Z/% | |
TAl | 240 | 140 | 24 | 30 |
TA2 | 400 | 275 | 20 | 30 |
TA3 | 500 | 380 | 18 | 30 |
TA4 | 580 | 485 | 15 | 25 |
TA5 | 685 | 585 | 15 | 40 |
TA7 | 785 | 680 | 10 | 25 |
TA9 | 370 | 250 | 20 | 25 |
TA10 | 485 | 345 | 18 | 25 |
TA13 | 540 | 400 | 16 | 35 |
TA15 | 885 | 825 | 8 | 20 |
TCl | 585 | 460 | 15 | 30 |
TC2 | 685 | 560 | 12 | 30 |
TC4 | 895 | 825 | 10 | 25 |
TC11 | 1030 | 900 | 10 | 30 |
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 100cm2的饼材和最大截面积不大于100cm2 的环材,其高温力学 性能应符合表3的规定。
表 3
牌号 | 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 | 350 | 490 | 440 | - | - |
TA15 | 500 | 570 | - | 470 | - |
TCl | 350 | 345 | 325 | - | - |
TC2 | 350 | 420 | 390 | - | - |
TC4 | 400 | 620 | 570 | - | - |
TC11 | 500 | 685 | - | - | 640 |
TC11钛合金产品持久强度不合格时,允许按 500温度 100h持久强度 σ100h≥90 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 1 00 cm2 的饼材和最大截面积大于 1 00 C旷 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。
表 4 单位为毫米
饼材 | 环材 | ||||||||
直径 | 允许偏差 | 截面高度 | 允许偏差 | 外径 | 允许偏差 | 内径 | 允许偏差 | 截面高度 | 允许偏差 |
150~300 | +3 -1 | <50 | +2 0 | 200~400 | +3 -1 | 100~300 | +1 -3 | 25~100 | +2 0 |
>300~600 | +3 -2 | 50~200 | +3 -1 | >400~600 | +3 -2 | >300~500 | +2 -3 | >100~200 | +2 -1 |
>600~1 000 | +s -3 | >200~500 | +4 -2 | >600~900 | +s -3 | >500~800 | +3 -5 | >200~350 | +4 -1 |
- | - | - | - | >900~1 200 | +6 -3 | >500~1100 | +3 -6 | >350-500 | +4 -2 |
- | - | - | - | >1200~1500 | +8 -4 | >1100~1450 | +4 -8 | >500~700 | +5 -3 |
3.4.2 产品的倒角半径 R 为 3mm~10mm。
3.5 β转变温度
钛合金产品( T A10 和 T A13 除外)应按熔炼炉号提供β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 G B/ T 51 9 3 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 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。
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 β晶界。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 µm ( 以满足探伤要求为准)。
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 5mm的试样。
4.4 高温持久试验按 GB/ T 2039 进行。
4.5 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. 10 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. 1. 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,属千其他性能的异议,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、β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 取样
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。
表 6
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a | 每批 1 份 | 3. 2 | 4. 1 |
力学性能b | 每批各取 2 个 弦向试样 | 3. 3 | 4. 2、4. 3、4. 4 |
尺寸和外形 | 逐件 | 3.4 | 4.8 |
β转变温度c | 任意部位,每炉 1 份 | 3. 5 | 4. 5 |
超声波探伤 | 逐件 | 3. 6 | 4. 6 |
低倍组织 | 每批取 1 个纵剖面 | 3. 7 | 4. 7 |
显微组织 | 每批取 1 个横向试样 | 3.8 | 4. 7 |
外观质量 | 逐件 | 3. 9 | 4. 9 |
表面状况 | 逐件 | 3. 10 | 4. 10 |
a、氢含噩在成品上取样;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。 b、尺寸太小不够取弦向时,可取纵向试样。 c、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) 批号或熔炼炉号;
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;
e) 件数;
f) 特殊要求;
g) 本标准编号;
h) 其他。
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