GJB中華人民共和國(guó)國(guó)家軍用標(biāo)準(zhǔn)GJB 2921-97

超塑成形用TC4鈦合金板材規(guī)范

Specification for TC 4 titanium alloy sheet

for super plastic forming

1997-05-23發(fā)布 1997-12-01實(shí)施

國(guó)防科學(xué)技術(shù)工業(yè)委員會(huì)批準(zhǔn)

中華人民共和國(guó)國(guó)家軍用標(biāo)準(zhǔn)

1、范圍

1.1 主題內(nèi)容

本規(guī)范規(guī)定了超型成形用TC4鈦合金板材(以下簡(jiǎn)稱板材)的要求、質(zhì)量保證規(guī)定和交貨準(zhǔn)備等。

1.2 適用范圍

本規(guī)范適用于退火狀態(tài)的TC4鈦合金板材。

1.3 分類

板材按供應(yīng)狀態(tài)和規(guī)格分類，并應(yīng)符合表1的規(guī)定。

2、引用文件

GB 228-87 金屬拉伸試驗(yàn)方法

GB 232-88 金屬彎曲試驗(yàn)方法

GB 5168-85 兩相社合金高低倍組織檢驗(yàn)方法

GB 6394-86 金屬平均晶粒度測(cè)定方法

GB 6395-86 金屬高溫拉伸持久試驗(yàn)方法

GB 6397-86 金屬拉伸試驗(yàn)試樣

GB 8180-87 鈦及鈦合金加工產(chǎn)品的包裝、標(biāo)志、運(yùn)輸和儲(chǔ)存

GB/T 3620.1-94 鈦及鈦合金牌號(hào)和化學(xué)成分

GB/T 3620.2-94 鈦及鈦合金加工產(chǎn)品化學(xué)成分及成分允許偏差

GB/T 4338-1995 金屬高溫拉伸試驗(yàn)方法

GB/T 4698-1996 海綿鈦、鈦及鈦合金化學(xué)分析方法

3、要求

3.1 冶煉方法

3.1.1 用于制造超塑成形用TC4板材的鑄錠應(yīng)采用真空自耗電弧爐熔煉，熔煉次數(shù)應(yīng)不少于兩次。最后一次熔煉穩(wěn)定階段的壓力應(yīng)不大于5Pa。

3.1.2 自耗電極不允許使用鎢板氬弧焊焊接。

3.2 化學(xué)成分

3.2.1 板材的氫含量應(yīng)不大于0.0125%，氧含量應(yīng)不大于0.18%(當(dāng)氧含量大于0.18%但不大于0.20%時(shí)，雙方協(xié)商解決)，其它化學(xué)成分應(yīng)符合GB/T 3620.1中TC4牌號(hào)的規(guī)定。

3.2.2 訂購方從板材上取樣進(jìn)行化學(xué)成分復(fù)驗(yàn)分析時(shí)，其成分允許偏差應(yīng)符合GB/T 3620.2的規(guī)定。

3.3 力學(xué)性能

3.3.1 板材的室溫力學(xué)性能應(yīng)符合表2的規(guī)定。訂貨合同不注明時(shí)只測(cè)試橫向性能。

3.3.2 訂購方要求并在合同中注明時(shí)，板材的高溫力學(xué)性能應(yīng)符合表3的規(guī)定。

3.3.3 板材推薦的熱處理制度見表4。

3.4 工藝性能

3.4.1 彎曲性能

板材的室溫彎曲性能應(yīng)符合表5的規(guī)定。彎曲后，試樣彎曲外表面應(yīng)符合GB 232中8.2條的規(guī)定。

3.4.2 應(yīng)變速率敏感性指數(shù)

必要時(shí)，應(yīng)測(cè)試應(yīng)變速率敏感性指數(shù)m值。

3.5 β轉(zhuǎn)變溫度

承制方應(yīng)按熔煉爐號(hào)提供板材的β轉(zhuǎn)變溫度。

3.6尺寸和外形

3.6.1 板材的厚度、寬度、長(zhǎng)度的允許偏差應(yīng)符合表6的規(guī)定。

3.6.2 板材的邊部應(yīng)切齊，無裂口、分層、卷邊，允許有輕微的毛刺。

3.6.3 板材各角應(yīng)切成直角，切斜應(yīng)不超過其寬度和長(zhǎng)度的允許偏差。

3.6.4 板材的不平度應(yīng)符合表7的規(guī)定。

3.7 顯微組織

3.7.1 板材的顯微組織應(yīng)為在α+β區(qū)加工形成的基本均勻等軸的α+β兩相組織，但允許有總量不超過15%的長(zhǎng)條α晶粒。

3.7.2 板材的橫向平均晶粒尺寸應(yīng)符合表8的規(guī)定。

3.8 超聲波檢驗(yàn)

板材應(yīng)進(jìn)行超聲波檢驗(yàn)，其驗(yàn)收級(jí)別應(yīng)經(jīng)雙方協(xié)商，并在合同中注明(未注明時(shí)，不進(jìn)行超聲波檢驗(yàn))。

3.9 表面污染層

板材表面應(yīng)無富氧層，如α層或其它的表面污染層。

3.10 表面狀況

板材表面應(yīng)光潔。板材以酸洗表面供貨。

3.11 外觀質(zhì)量

3.11.1 板材表面允許存在輕微的發(fā)暗和局部水跡，允許有局部的且不超過其厚度公差之半的劃傷、壓痕、凹坑，但應(yīng)滿足最小厚度的要求。

3.11.2 板材表面不允許有裂紋、起皮、氧化皮、壓折、金屬及非金屬壓入物等缺陷及過堿或酸

洗的痕跡。

3.11.3 板材允許順軋制方向清理局部缺陷，清理后應(yīng)拋光。清理后的板材厚度應(yīng)不小于最小允許厚度，清理面積不超過總面積的5%。

3.11.4 對(duì)外觀質(zhì)量有特殊要求時(shí)，可經(jīng)雙方協(xié)商并在合同中注明。

3.12 產(chǎn)品標(biāo)志

在已檢驗(yàn)的每張板材的一端應(yīng)打上如下標(biāo)記：

a.合金牌號(hào)；

b.熔煉爐號(hào)、批號(hào)；

c.狀態(tài)；

d.厚度。

4、質(zhì)量保證規(guī)定

4.1 檢驗(yàn)責(zé)任

除合同或訂單中另有規(guī)定外，承制方應(yīng)負(fù)責(zé)完成本規(guī)范規(guī)定的所有的檢驗(yàn)。必要時(shí)，上級(jí)鑒定機(jī)械有權(quán)對(duì)本規(guī)范所述的任一檢驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行檢驗(yàn)。

4.1.1 合格責(zé)任

所有板材必須符合本規(guī)范第3章和第5章的所有要求。若合同中包括本規(guī)范未規(guī)定的檢驗(yàn)要求，承制方還應(yīng)保證所提交驗(yàn)收的板材符合合同要求。

4.1.2 復(fù)驗(yàn)和仲裁

訂購方對(duì)收到的板材應(yīng)進(jìn)行復(fù)驗(yàn)，如復(fù)驗(yàn)結(jié)果與本規(guī)范的規(guī)定不符時(shí)，應(yīng)在收到板材之日起六個(gè)月內(nèi)向承制方提出，由雙方共同判定。意見不統(tǒng)一時(shí)可由雙方同意的第三方仲裁。

4.2 質(zhì)量一致性檢驗(yàn)

4.2.1 組批

板材應(yīng)成批提交驗(yàn)收。每批應(yīng)由同一牌號(hào)、同一熔煉爐號(hào)、同一狀態(tài)、同一規(guī)格和同一熱處理(批)爐、同一制造方法、同一生產(chǎn)周期的板材組成。

4.2.2 檢驗(yàn)項(xiàng)目及取樣

4.2.2.1 板材質(zhì)量一致性檢驗(yàn)的項(xiàng)目、取樣位置和數(shù)量應(yīng)符合表9的規(guī)定。

4.2.2.2 氫含量在板材上取一份試樣測(cè)定，其它成分承制方由原鑄錠的分析結(jié)果報(bào)出，訂購方復(fù)驗(yàn)均在板材上取樣。

4.2.3 檢驗(yàn)結(jié)果的判定

4.2.3.1 化學(xué)成分不合格時(shí)，整批不合格。板材的尺寸、表面狀況、外觀質(zhì)量及超聲波檢驗(yàn)不合格時(shí)，單件不合格。

4.2.3.2 在力學(xué)性能、工藝性能、顯微組織和表面污染層的檢驗(yàn)中，如果有一個(gè)試樣的檢驗(yàn)結(jié)果不合格，則從該批板板(包括原受檢板材)中取雙倍試樣進(jìn)行該不合格項(xiàng)目的重復(fù)試驗(yàn)，若仍

有一個(gè)試樣的試驗(yàn)結(jié)果不合格，則該批板材為不合格，或逐張對(duì)不合格項(xiàng)目進(jìn)行檢驗(yàn)，合格者重新組批交貨。

4.3 檢驗(yàn)方法

4.3.1 化學(xué)成分仲裁分析方法按GB/T 4698進(jìn)行。

4.3.2 室溫拉伸試驗(yàn)方法按GB 228進(jìn)行。拉伸試驗(yàn)試樣應(yīng)符合GB 6397中的試樣P1、P2的規(guī)定。

4.3.3 高溫拉伸試驗(yàn)方法按GB/T 4338進(jìn)行。

4.3.4 高溫持久試驗(yàn)方法按GB 6395進(jìn)行。

4.3.5 彎曲試驗(yàn)方法按GB 232進(jìn)行。采用15mm寬的試樣，彎芯直徑為板材名義厚度的3倍，彎曲軸線應(yīng)平行于軋制方向。

4.3.6 m值的測(cè)定方法參照J(rèn)B 4408進(jìn)行。

4.3.7 β轉(zhuǎn)變溫度用金相淬火法或其它方法進(jìn)行。

4.3.8 尺寸檢驗(yàn)用相應(yīng)精度的量具進(jìn)行。厚度在距頂角不小于100mm和距邊部不小于10mm處測(cè)量。

4.3.9 板材的不平度按下式確定。

式中：

L——板材表兩相鄰波峰與直尺測(cè)量時(shí)兩接觸點(diǎn)間的距離，mm；

H——為L(zhǎng)所對(duì)應(yīng)波谷的最大垂直距離，mm。

4.3.10 顯微組織的檢驗(yàn)按GB 5168進(jìn)行。晶粒度的檢驗(yàn)參照GB 6394進(jìn)行。

4.3.11 超聲波檢驗(yàn)方法由雙方協(xié)商。

4.3.12 表面污染層的檢驗(yàn)采用金相法進(jìn)行。

4.3.13 表面狀況和外觀質(zhì)量用目視檢查。

5、交貨準(zhǔn)備

5.1 包裝、標(biāo)志、運(yùn)輸和儲(chǔ)存

板材的包裝、標(biāo)志、運(yùn)輸和儲(chǔ)存按GB 8180的規(guī)定進(jìn)行。

5.2 質(zhì)量證明書

每批板材應(yīng)附有質(zhì)量證明書，其上注明：

a.承制方名稱，地址；

b.訂購方名稱；

c.合同號(hào)；

d.板材名稱；

e.合金牌號(hào)、規(guī)格、狀態(tài)；

f.熔煉爐號(hào)和批號(hào)；

g.板材的凈重和件數(shù)；

h.各項(xiàng)分析檢驗(yàn)結(jié)果，熱處理制度；

i.技術(shù)監(jiān)督部門印記；

j.本規(guī)范編號(hào)；

k.包裝日期。

6、說明事項(xiàng)

6.1 預(yù)定用途

本規(guī)范規(guī)定的TC4鈦合金板材預(yù)定用于超塑成形制作航空、航天工業(yè)用零件。

6.2 訂貨文件內(nèi)容

合同和訂單中應(yīng)寫明下列內(nèi)容：

a.本規(guī)范的名稱和編號(hào)；

b.板材名稱、牌號(hào)、狀態(tài)、規(guī)格和數(shù)量；

c.對(duì)縱向室溫力學(xué)性能的要求(見3.3.1)；

d.對(duì)高溫力學(xué)性能的要求(見3.3.2)；

e.對(duì)超聲波檢驗(yàn)的要求(見3.8)；

f.其它需要說明的事項(xiàng)。

附加說明：

本規(guī)范由中國(guó)有色金屬工業(yè)總公司提出。

本規(guī)范由中國(guó)有色金屬工業(yè)總公司標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量研究所歸口。

本規(guī)范由寶雞有色金屬加工廠、中國(guó)航空工業(yè)總公司第625所、航空621所、航天510所、航空601所負(fù)責(zé)起草。

本規(guī)范主要起草人：周明科、侯冠群、唐普放、尚波生、史政敏、劉東升、趙新年、夏紹玉。

計(jì)劃項(xiàng)目代號(hào)：5YS05。