GB/T 31297-2014 TC4 ELI钛合金板材

　　ICS 77. 150.50 H 64

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 31297—2014

　　TC4ELI钛合金板材

　　TC4ELItitanium alloyplateand sheet

　　2014-12-05发布 2015-05-01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

　　GB/T 31297—2014

　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1. 1—2009给出的规则起草 。

　　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 、湖南金天钛业科技有限公司 、辽宁峰阁钛业集团有限公司 、中航天赫(唐山)钛业有限公司 、宝鸡钛业股份有限公司 、宝钢特钢有限公司 。

　　本标准主要起草人 :庞洪 、王 新 、马 忠 贤 、严 学 波 、冯 军 宁 、胡 志 杰 、王 红 武 、李 献 军 、张 军 、黄 艳 华 、彭晖 、刘少民 、张捷频 。

　　TC4ELI钛合金板材

　　1 范围

　　本标准规定了 TC4ELI钛合金板材的要求 、试验方法 、检验规则及标志 、包装 、运输 、贮存 、质量证明书和合同(或订货单)内容 。

　　本标准适用于轧制方法生产的 TC4ELI钛合金板材 。

　　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 232 金属材料 弯曲试验方法

　　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 4161 金属材料 平面应变断裂韧度 K ⅠC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 23603 钛及钛合金表面污染层检测方法

　　GB/T 23605 钛合金 β转变温度测定方法

　　YS/T 1001 钛及钛合金薄板超声波检测方法

　　3 要求

　　3. 1 材料

　　3. 1. 1 用于生产板材的铸锭应经多次熔炼 。第一次熔炼可采用真空 自耗电弧炉或冷床炉熔炼 , 随后的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 。

　　3. 1.2 自耗电极不允许使用钨极氩弧焊焊接 。

　　3.2 牌号、规格及状态

　　板材的牌号 、规格及状态应符合表 1 的要求 。

　　GB/T 31297—2014

　　表 1 牌号、规格及状态

　　3.3 化学成分

　　板材的化学成分应符合 GB/T 3620. 1 的规定 。需方复验时 ,化学成分允许偏差应符合 GB/T 3620. 2的规定 。

　　3.4 热处理制度

　　3.4. 1 板材的退火制度 :700 ℃ ~ 900 ℃ ,保温 0. 5 h~4 h,空冷或更慢速度冷却 。

　　3.4.2 板材的 β退火 +二次退火制度 :加热到 β转变温度(阝转 ) +28℃ ,保温不少于 30min,空冷至低于540 ℃;再加热到 730 ℃ ,保温不少于 2 h,空冷或更慢速度冷却 。

　　3.5 尺寸允许偏差

　　3.5. 1 薄板的厚度 、宽度及长度允许偏差应符合表 2 的规定 。

　　表 2 薄板的厚度、宽度及长度允许偏差 单位为毫米

　　3.5.2 厚板的厚度允许偏差应符合表 3 的规定 。

　　表 3 厚板的厚度允许偏差 单位为毫米

　　表 3 (续) 单位为毫米

　　3.5.3 厚板的宽度和长度允许偏差应符合表 4 的规定 。

　　表 4 厚板的宽度和长度允许偏差 单位为毫米

　　3.5.4 薄板的不平度应符合表 5 的规定 。

　　表 5 薄板的不平度

　　3.5.5 厚板的不平度应符合表 6 的规定 。

　　表 6 厚板的不平度

　　3.5.6 板材的侧边弯曲度应不大于 3 mm/m。

　　3.5.7 板材边部应切成直角 ,且无裂口 、卷边 、毛刺 ,切斜应不超过板材长度和宽度的允许偏差 。

　　3.6 拉伸性能

　　3.6. 1 退火态板材的室温拉伸性能应符合表 7 的规定 。

　　表 7 退火态板材的室温拉伸性能

　　3.6.2 β退火 +二次退火态板材的室温拉伸性能应符合表 8 的规定 。

　　表 8 β退火 +二次退火态板材的室温拉伸性能

　　3.7 弯曲性能

　　退火态薄板应进行弯曲试验 ,弯曲半径和弯曲角应符合表 9 的规定 。弯曲后用 15~ 25倍的放大镜检验时 ,弯曲部位应无裂纹 。

　　表 9 弯曲半径和弯曲角

　　3. 8 断裂韧度

　　β退火 +二 次 退 火 态 厚 度 不 小 于 12. 7 mm 的 板 材 平 面 应 变 断 裂 韧 度 K ⅠC 或 KQ 应 不 小 于93 MPa m1/2 。

　　3.9 显微组织

　　3.9. 1 退火态板材的显微组织应是 α+β两相区加工产生的组织 。在原始 β 晶界上不允许有连续的网

　　状 α组织 ,并应符合以下任一要求 :

　　— 在转变的 β基体上分布着片状 α组织和部分等轴 α组织 ;

　　— 在转变的 β基体上分布着等轴 α组织 ;

　　— 在转变的 β基体上分布着等轴 α组织和拉长 α组织 ;

　　— 不连续的 、扭曲的晶界 α 和片状 α组织 。

　　3.9.2 β退火 +二次退火态板材的显微组织应为均匀的网篮组织(魏氏组织) 或束状组织 ,不允许存在初生 α相或 等 轴 α 相 , 宽 度 大 于 1. 27 mm 或 长 度 大 于 2. 54mm 的 原 始 β 晶 粒 所 占 的 比 例 不 应 超过 10% 。

　　3. 10 低倍组织

　　板材的低倍组织上 不 允 许 有 分 层 、裂 纹 、气 孔 、偏 析 、金 属 和 非 金 属 夹 杂 及 其 他 目 视 可 见 的 冶 金缺陷 。

　　3. 11 表面污染

　　板材应无任何富氧层 ,如 α层或其他表面污染 。

　　3. 12 β转变温度

　　板材应按熔炼炉号提供 β转变温度实测值 。

　　3. 13 超声检测

　　厚度不大于 6. 0 mm 的板材应按 YS/T 1001的规定进行超声检测 。厚度大于 6. 0 mm 的板材应按GB/T 5193的规定进行超声检测 ,检验结果应符合 A1级的规定 。

　　3. 14 外观质量

　　3. 14. 1 板材应以酸洗 、水磨 、喷砂或机加工表面供货 。

　　3. 14.2 板材表面应光洁 ,允许通过修磨的方法清除表面的局部缺陷 ,但清除后应保证板材的最小允许厚度 。

　　3. 14.3 清除表面局部缺陷时 ,应沿轧制方向修磨 ,修磨后板材应经酸洗 、水磨 、喷砂或机加工的方式使板材表面光泽和粗糙度趋于一致 。

　　4 试验方法

　　4. 1 化学成分分析按 GB/T 4698进行 。

　　4.2 尺寸允许偏差用相应精度的量具测量 。厚度测量应在距板材边部 10 mm~ 100 mm 范围内进行 。

　　4.3 室温拉伸试验按 GB/T 228. 1进行 。厚度小于 3. 0 mm 的板材,选取 GB/T 228. 1 中 P5试样 ;厚度为3.0 mm~12. 70 mm 的板材,选取 GB/T 228. 1 中 P12试样 ;厚度大于 12. 70 mm 的板材,选取 GB/T 228. 1中 R4试样 。

　　4.4 弯曲试验按照 GB/T 232进行 。选取宽度为 15 mm 的试样 。

　　4.5 断裂韧度按 GB/T 4161进行 。选取紧凑拉伸试样 。

　　4.6 显微组织和低倍组织检验按 GB/T 5168进行 ,其中显微组织的检验放大倍数为 500X。

　　4.7 表面污染按 GB/T 23603进行 ,放大倍数为 400X。

　　4. 8 β转变温度按 GB/T 23605进行 。

　　4.9 厚度 不 大 于 6 mm 板 材 的 超 声 检 测 按 YS/T 1001进 行 ; 厚 度 大 于 6 mm 板 材 的 超 声 波 检 验 按

　　GB/T 5193进行 。

　　4. 10 外观质量用目视进行检查 。

　　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 及 合 同(或 订 货 单) 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合同(或订货单) 的规定进行检验 。如检验结果与本标准及合同(或订货单)的规定不符时 ,应在收到产品之日起 3个月内向供方提出 , 由供需双方协商解决 。

　　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 、制造方法 、状态和同一热处理炉批的产品组成 。

　　5.3 检验项目及取样

　　产品的检验项目及取样应符合表 10的规定 。

　　表 10 检验项目及取样

　　5.4 检验结果的判定

　　5.4. 1 化学成分检验不合格时 ,判该批产品不合格 。

　　5.4.2 拉伸性能 、弯曲性能 、断裂韧度 、显微组织 、低倍组织和表面污染等各项检验中 ,如果有一个试样的检验结果不合格 ,则从该批产品上取双倍试样进行该不合格项 目 的重复检验 。若重复检验仍有一个试样不合格 ,则判该批产品不合格 。但允许供方逐张对不合格项目进行检验 ,合格者重新组批 。

　　5.4.3 尺寸允许偏差 、超声检测和外观质量不合格时 ,判该张产品不合格 。

　　6 标志、包装、运输、贮存及质量证明书

　　6. 1 产品标志

　　在检验合格的产品上应做如下标志(或贴标签) :

　　a) 牌号 ;

　　b) 规格 ;

　　c) 状态 ;

　　d) 批号 ;

　　e) 本标准编号 。

　　6.2 包装、标志、运输和贮存

　　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

　　每批产品应附有质量证明书 ,注明 :

　　a) 供方名称 ;

　　b) 产品名称 ;

　　c) 产品牌号 、规格和状态 ;

　　d) 熔炼炉号 、批号 、批重和张数 ;

　　e) 各项分析检验结果及质量检验部门印记 ;

　　f) 本标准编号 ;

　　g) 包装日期 。

　　7 合同(或订货单)内容

　　按本标准订购产品的合同(或订货单)应包括下列内容 :

　　a) 产品名称 ;

　　b) 牌号 ;

　　c) 规格 ;

　　d) 状态 ;

　　e) 重量或张数 ;

　　f) 本标准编号 ;

　　g) 其他 。