《鈦及鈦合金棒材》

1、鈦及鈦合金棒材編制說(shuō)明送審稿）2006 年 12 月）鈦及鈦合金棒材任務(wù)來(lái)源及計(jì)劃要求根據(jù)全國(guó)有色金屬標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)關(guān)于下達(dá)2006 2008年有色金屬國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)修 訂計(jì)劃的通知（有色標(biāo)委2006第13號(hào)）的要求，由寶鈦集團(tuán)有限公司、寶雞鈦業(yè)股 份有限公司負(fù)責(zé)修訂GB/T 2965-1996鈦及鈦合金棒材。按要求于2006年完成修訂 任務(wù)。編制過(guò)程（包括編制原則、工作分工、征求意見(jiàn)單位、各階段工作過(guò)程等）1、編制原則在現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合近些年來(lái)鈦及鈦合金棒材的研制成果及生產(chǎn)、使用的實(shí)際 情況，參考寶鈦集團(tuán)有限公司與國(guó)內(nèi)使用單位簽訂的相關(guān)的產(chǎn)品協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，并充分考慮現(xiàn)行 標(biāo)準(zhǔn)在執(zhí)行過(guò)程中產(chǎn)生的

2、問(wèn)題進(jìn)行修訂。1） 根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 3620.1鈦及鈦合金牌號(hào)與化學(xué)成分的修訂情況，將工業(yè) 純鈦棒材的牌號(hào)相應(yīng)修訂為T(mén)A1、TA2、TA3和TA4 （分別對(duì)應(yīng)ASTM標(biāo)準(zhǔn)的Gr.1、 Gr.2、Gr.3 和 Gr.4）；并新增 TC4 ELI、TA13、TA15 和 TA19 等鈦合金牌號(hào)。2）擴(kuò)大了棒材的尺寸范圍：最小直徑或截面厚度從8mm降為7mm ；棒材的最大規(guī)格由200mm增大到230mm ；退火態(tài)棒材的長(zhǎng)度范圍擴(kuò)大為300mm3000mm。3）依據(jù) ASTM B348-06標(biāo)準(zhǔn)，補(bǔ)充了 TA1、TA2、TA3、TA4 和 TC4 ELI 的力 學(xué)性能指標(biāo)；根據(jù)相關(guān)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，確定

3、TA13、TA15和TA19鈦合金棒材的力學(xué)性能指 標(biāo)。4） 增加了所有牌號(hào)鈦棒材的規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度Rp0.2指標(biāo)。5）提高了棒材的直徑或截面厚度的尺寸允許偏差要求。6）增加了機(jī)加工棒材的表面粗糙度要求。2、分工本標(biāo)準(zhǔn)由寶鈦集團(tuán)有限公司和寶雞鈦業(yè)股份有限公司起草。3、征求意見(jiàn)單位本標(biāo)準(zhǔn)在中國(guó)有色金屬標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量質(zhì)量研究所網(wǎng)站公開(kāi)征求意見(jiàn)。4、各階段工作計(jì)劃2005 年 6 月 2006 年 4月2006年5月 2006年7月 2006年11月調(diào)研；提出標(biāo)準(zhǔn)草案；標(biāo)準(zhǔn)征求意見(jiàn)，形成討2006年12月論稿并完成標(biāo)準(zhǔn)的預(yù)審；完成標(biāo)準(zhǔn)送審稿。三、調(diào)研和分析工作的情況GB/T2965 1996自發(fā)布實(shí)施以

4、來(lái)，在鈦及鈦合金棒材產(chǎn)品的訂貨、生產(chǎn)和檢驗(yàn)方 面發(fā)揮了重要的作用，有力地促進(jìn)了鈦及鈦合金棒材的工業(yè)應(yīng)用，并加速了其貿(mào)易的發(fā)展。 但近些年來(lái)，鈦及鈦合金在各領(lǐng)域的應(yīng)用日趨廣泛，新型鈦合金的研究、試制及工業(yè)化生產(chǎn)工作也取得了很大的進(jìn)展，目前TA13、TA15和TA19合金均已通過(guò)鑒定，由科研試制生產(chǎn)轉(zhuǎn)為工業(yè)批量生產(chǎn)，應(yīng)用于飛機(jī)和航空發(fā)動(dòng)機(jī)，目前需 求量逐年增加。近些年來(lái)的生產(chǎn)與使用情況表明，其生產(chǎn)工藝成熟，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可靠，所 以擬將該三種牌號(hào)納入國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。TC4 ELI合金由于具有良好的損傷容限，使用量也越來(lái)越 大，擬參照ASTM B348中Gr.23牌號(hào)的指標(biāo)，將該牌號(hào)也納入國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中。隨著某

5、些重點(diǎn)型號(hào)的啟動(dòng)，由一航材料院牽頭，對(duì)TC6鈦合金的熱處理制度進(jìn)行了深入的研究，研究了普通退火、等溫退火等熱處理對(duì)相應(yīng)產(chǎn)品性能的影響，得到的性 能數(shù)據(jù)表明，普通退火棒材的性能良好，完全可以滿足相關(guān)產(chǎn)品的要求，現(xiàn)已修訂了型號(hào)技 術(shù)條件，納入了普通退火處理。本次修訂參照了相關(guān)技術(shù)協(xié)議，增加TC6合金的普通退火 熱處理及其對(duì)應(yīng)的性能指標(biāo)。四、主要技術(shù)內(nèi)容的說(shuō)明1、化學(xué)成分本標(biāo)準(zhǔn)中的化學(xué)成分仍引用GB/T3620鈦及鈦合金牌號(hào)和化學(xué)成分及成分允許偏 差。由于GB/T3620修訂時(shí)對(duì)純鈦的4個(gè)牌號(hào)是參照美國(guó)ASTM材料標(biāo)準(zhǔn)中純鈦成分和 ISO外科植入物鈦材標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行改進(jìn)和調(diào)整的，所以本標(biāo)準(zhǔn)中純鈦從表示方式

6、和成分上都與 ISO和ASTM標(biāo)準(zhǔn)保持一致。保證了我國(guó)鈦材更利于推向國(guó)際市場(chǎng)。純鈦四個(gè)牌號(hào)與ISO 和ASTM標(biāo)準(zhǔn)中純鈦牌號(hào)對(duì)應(yīng)關(guān)系為：TA1對(duì)應(yīng)Gr.1, TA2對(duì)應(yīng)Gr.2, TA3對(duì)應(yīng) Gr.3, TA4 對(duì)應(yīng) Gr.4。本標(biāo)準(zhǔn)新增的TA13、TA15、TA19和TC4 ELI四種鈦合金，原GB/T3620.1未涉及 到，但在修訂GB/T3620.1已將該牌號(hào)加入。其化學(xué)成分的范圍具體見(jiàn)下表規(guī)定。表1新增四種鈦合金的化學(xué)成分牌號(hào)主要兀素雜質(zhì)兀素（不小于）TiAlMoVSnCuZrFeCHONSi其他雜質(zhì)總和TA13基2.03.00.200.080.100.200.050.30TA15基5

7、.5 7.00.52.00.82.51.52.50.250.100.0150.150.050.150.30TA19基5.5 6.51.82.21.82.23.64.40.250.050.01250.150.050.250.30TC4 ELI基5.5 6.53.54.50.250.080.01250.130.030.402、力學(xué)性能標(biāo)準(zhǔn)修訂后的室溫力學(xué)性能指標(biāo)見(jiàn)如下表2,高溫拉伸和持久性能見(jiàn)表3表2鈦合金的室溫力學(xué)性能牌號(hào)室溫力學(xué)性能，不小于抗拉強(qiáng)度RmMPa規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度RPo.2MPa斷后伸長(zhǎng)率A%斷面收縮率Z%備注TA12401402430TA24002752030TA35003801

8、830TA45804851525TA56855851540TA66855851027TA77856801025TA93702502025TA104853451825TA135404001635TA198958251025TB27 151.0+0.6 -0.515 2015 251.5+0.7 -0.520 3525 40坦.0+1.2 -0.535 5040 60坦.5+1.5 -1.050 8060 903.0+2.0 -1.080 12590 1203.5+2.2 -1.2125 150120 1605.0一150 200160 2005.5一一200 230玖0

9、一表5車（磨）光及冷加工棒材的尺寸允許偏差單位為毫米原標(biāo)準(zhǔn)新標(biāo)準(zhǔn)直徑或邊長(zhǎng)允許偏差直徑或邊長(zhǎng)允許偏差8 10).37 15).310 20).415 25).420 30).525 40).530 50).640 60).650 80).860 90).880 1001.190 1201.2100 1201.3120 1601.8120 1601.8160 2002.0160 200坦.0一一200 230坦.54、表面狀況根據(jù)超聲波檢驗(yàn)對(duì)棒材表面質(zhì)量的要求和實(shí)際生產(chǎn)水平，規(guī)定了機(jī)加工棒材的表面粗 糙度要求Ra值不大于3.2 口。5、超聲波同時(shí)、組織檢驗(yàn)及外觀質(zhì)量方面的規(guī)定，與原標(biāo)準(zhǔn)一致。6用

10、于工業(yè)純鈦的牌號(hào)、化學(xué)成分改變，其室溫力學(xué)性能指標(biāo)相應(yīng)進(jìn)行調(diào)整，為便于進(jìn) 行新、舊標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)比，滿足用戶使用時(shí)選材需要，并保持標(biāo)準(zhǔn)的連續(xù)性，新增了資料性附錄 B原標(biāo)準(zhǔn)中工業(yè)純鈦的牌號(hào)、化學(xué)成分及室溫力學(xué)性能。五、驗(yàn)證試驗(yàn)的情況和結(jié)果原標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)10年的生產(chǎn)、檢驗(yàn)和用戶使用證明，其各項(xiàng)指標(biāo)基本合理。本次修訂中，調(diào) 整的工業(yè)純鈦牌號(hào)和TC4 ELI鈦合金，化學(xué)成分與美國(guó)ASTM標(biāo)準(zhǔn)一致，力學(xué)性能指標(biāo)參 照ASTM B348-05 制定，經(jīng)過(guò)多年來(lái)大批生產(chǎn)及檢驗(yàn)情況證明，各項(xiàng)指標(biāo)合理。新增 TA13、TA15和TA19牌號(hào)，其各項(xiàng)指標(biāo)均是在相應(yīng)的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上確定，也已經(jīng)過(guò)大量的生產(chǎn)、檢驗(yàn)及用戶使用，結(jié)果

11、表明各項(xiàng)指標(biāo)合理，完全可滿足標(biāo)準(zhǔn)及用戶使用要求。六、與國(guó)外同類標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)比分析國(guó)外鈦及鈦合金棒材產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)主要有：美國(guó)材料與試驗(yàn)協(xié) 會(huì)標(biāo)準(zhǔn)ASTMB348-05i鈦及鈦合金棒材規(guī)范，本標(biāo)準(zhǔn)的修訂主要有三個(gè)方面，一是對(duì)原標(biāo)準(zhǔn)中純鈦的 成分進(jìn)行了改進(jìn)，與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和美國(guó)ASTM標(biāo)準(zhǔn)的成分一致；二是增加了 4個(gè)牌號(hào)并對(duì)其 力學(xué)性能進(jìn)行了規(guī)定。本標(biāo)準(zhǔn)中純鈦結(jié)構(gòu)絲材在成分范圍上與國(guó)外牌號(hào)保持一致，性能與ASTMB348兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)保持一致，屬國(guó)際先進(jìn)水平。七、與現(xiàn)行法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系當(dāng)前我國(guó)發(fā)行的國(guó)家級(jí)鈦及鈦合金棒材標(biāo)準(zhǔn)有兩個(gè)，除本標(biāo)準(zhǔn) 之外，另一個(gè)是國(guó)家軍用標(biāo)準(zhǔn)GJB2218航空用鈦及鈦合金棒材及鍛坯，兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)使用的場(chǎng)所和產(chǎn)品 形式均不同，所以兩者之間并無(wú)沖突