《航空用鋁合金板材 第1部分：7050T7451板材》

4YS/TXXXX.1-202X航空用鋁合金板材第1部分：7050T7451板材本文件規(guī)定了航空用7050T7451板材的產(chǎn)品分類(lèi)、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、產(chǎn)品合格鑒定、過(guò)程控制、檢驗(yàn)規(guī)則、標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸、貯存及質(zhì)量證明書(shū)和訂貨單（或合同）等內(nèi)容。本文件適用于厚度不小于6.35mm的航空用7050T7451鋁合金板材(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“板材”)。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T3075金屬材料疲勞試驗(yàn)軸向力控制方法GB/T3190變形鋁及鋁合金化學(xué)成分GB/T3246.1變形鋁及鋁合金制品組織檢驗(yàn)方法第1部分：顯微組織檢驗(yàn)方法GB/T8005.1鋁及鋁合金術(shù)語(yǔ)第1部分：產(chǎn)品及加工處理工藝GB/T16865變形鋁、鎂及其合金加工制品拉伸試驗(yàn)用試樣及方法GB/T22639-2022鋁合金產(chǎn)品的剝落腐蝕試驗(yàn)方法GB/T26492.3變形鋁及鋁合金鑄錠及加工產(chǎn)品缺陷第3部分：板、帶缺陷GB/TXXXXX鋁合金產(chǎn)品斷裂韌度試驗(yàn)方法GB/TXXXXX-202X航空用鋁合金板材通用技術(shù)規(guī)范YS/T1619航空用鋁合金鑄錠YS/T1624鋁及鋁合金產(chǎn)品殘余應(yīng)力評(píng)價(jià)方法YS/T1633-202X變形鋁及鋁合金產(chǎn)品超聲波相控陣檢驗(yàn)方法T/CNIA0162航空用鋁合金應(yīng)力腐蝕敏感性評(píng)價(jià)方法3術(shù)語(yǔ)和定義GB/T8005.1、GB/T26492.3界定的術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。4產(chǎn)品分類(lèi)4.1牌號(hào)、狀態(tài)及尺寸規(guī)格板材的牌號(hào)、狀態(tài)及尺寸規(guī)格應(yīng)符合表1的規(guī)定。5YS/TXXXX.1-202X表1牌號(hào)、狀態(tài)及尺寸規(guī)格4.2標(biāo)記及示例產(chǎn)品標(biāo)記按產(chǎn)品名稱(chēng)、本文件編號(hào)、牌號(hào)、狀態(tài)、尺寸規(guī)格的順序表示，標(biāo)記示例如下：板材YS/TXXXX.1-7050T7451-100.00×15005技術(shù)要求5.1化學(xué)成分板材的化學(xué)成分應(yīng)符合GB/T3190的規(guī)定。需方對(duì)化學(xué)成分有特殊要求時(shí)，由供需雙方協(xié)商確定，并在訂貨單（或合同）中注明。5.2尺寸偏差板材的尺寸偏差應(yīng)符合GB/TXXXXX《航空用鋁合金板材通用技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定。5.3室溫拉伸力學(xué)性能板材的室溫拉伸力學(xué)性能應(yīng)符合表2的規(guī)定。需方對(duì)室溫拉伸力學(xué)性能有特殊要求時(shí)，由供需雙方協(xié)商確定，并在訂貨單（或合同）中注明。表2室溫拉伸力學(xué)性能抗拉強(qiáng)度Rm規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度Rp0.2%A50mmA4.515A5.65--9-->12.70～50.80-9-98>50.80～76.20-98-87-32>76.20～101.60-98-65-32>101.60～127.00-986YS/TXXXX.1-202X-55-32>127.00～152.40-87-44-32>152.40～177.80-76-44-32>177.80～203.20-65-44-325.4疲勞性能厚度不小于101.60mm板材的疲勞性能應(yīng)符合表3的規(guī)定。表3疲勞性能牌號(hào)Na若試樣循環(huán)至2×10次未斷裂，在計(jì)算對(duì)數(shù)平均疲勞壽命時(shí)，該試樣的疲勞壽命值取2×10。5.5斷裂韌度板材的平面應(yīng)變斷裂韌度應(yīng)符合表4的規(guī)定。表4平面應(yīng)變斷裂韌度平面應(yīng)變斷裂韌度KIC或批產(chǎn)放行KMPa·“a->50.80～76.20>76.20～101.60>101.60～127.00>127.00～152.40>152.40～177.80>177.00～203.20YS/TXXXX.1-202X圖1板材平面應(yīng)變斷裂韌度試樣取樣方向示意圖5.6殘余應(yīng)力當(dāng)訂貨單（或合同）中注明檢驗(yàn)殘余應(yīng)力時(shí)，由供需雙方商定具體要求。采用層削法測(cè)試殘余應(yīng)力時(shí)，銑削加工后的撓度宜符合表5的規(guī)定。表5銑削加工后的撓度>76.20～101.60>101.60～127.00>127.00～152.40>152.40～177.80>177.80～203.205.7電導(dǎo)率5.7.1試樣樣坯電導(dǎo)率板材的拉伸試樣樣坯電導(dǎo)率應(yīng)不小于22.0MS/m。5.7.2電導(dǎo)率均勻性每張板材電導(dǎo)率的最大值和最小值的差值應(yīng)不大于1.0MS/m。5.8電導(dǎo)率與力學(xué)性能的匹配關(guān)系板材縱向規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度（單位為MPa）數(shù)值與12倍的電導(dǎo)率（單位為MS/m）數(shù)值之差[即應(yīng)力腐蝕敏感因子（SCF）]不大于220。5.9抗應(yīng)力腐蝕性能8YS/TXXXX.1-202X厚度大于19.05mm的板材恒應(yīng)變應(yīng)力腐蝕性能試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)符合表6的規(guī)定。表6抗應(yīng)力腐蝕性能d>19.05～38.10>38.10～203.205.10抗剝落腐蝕性能板材T/10厚度位置的抗剝落腐蝕性能應(yīng)達(dá)到或優(yōu)于GB/T22639-2022中的EB級(jí)。5.11超聲波探傷驗(yàn)收等級(jí)厚度不小于12.00mm的板材超聲波探傷驗(yàn)收等級(jí)應(yīng)達(dá)到或優(yōu)于YS/T1633-202X中A級(jí)。5.12低倍組織5.12.1板材的斷口組織不準(zhǔn)許出現(xiàn)氧化膜[見(jiàn)圖2a）]和夾雜（見(jiàn)圖3）等缺陷。正常斷口組織圖示見(jiàn)a)氧化膜圖2斷口組織典型圖示圖3夾雜典型圖示YS/TXXXX.1-202X5.12.2板材的其他低倍組織要求符合GB/TXXXXX《航空用鋁合金板材通用技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定。5.13顯微組織板材的顯微組織不準(zhǔn)許過(guò)燒[見(jiàn)圖4a）]。正常顯微組織圖示見(jiàn)圖4b）。圖4顯微組織典型圖示5.14外觀質(zhì)量板材的外觀質(zhì)量應(yīng)符合GB/TXXXX《航空用鋁合金板材通用技術(shù)規(guī)范》。6試驗(yàn)方法6.1室溫拉伸力學(xué)性能采用0.000083s-1（相對(duì)誤差±40%）的應(yīng)變速率（）按GB/T16865進(jìn)行室溫拉伸力學(xué)性能試驗(yàn)，直至測(cè)得規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度，之后采用不超過(guò)0.0067s-1的應(yīng)變速率繼續(xù)拉伸試驗(yàn)，直至試樣斷裂。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)自動(dòng)繪制型材試樣應(yīng)力-應(yīng)變曲線(xiàn)，見(jiàn)圖5。圖5試樣應(yīng)力-應(yīng)變典型曲線(xiàn)YS/TXXXX.1-202X6.2疲勞性能疲勞性能測(cè)試按GB/T3075規(guī)定的方法進(jìn)行。6.3斷裂韌度6.3.1按GB/TXXXXX《鋁合金產(chǎn)品斷裂韌度試驗(yàn)方法》的規(guī)定，選取直通形缺口緊湊拉伸試樣進(jìn)行平面應(yīng)變斷裂韌性試驗(yàn)，試樣的寬厚比宜為2，試樣型號(hào)宜按表7規(guī)定選取。表7斷裂韌度緊湊拉伸試樣選取12.7025.00CT50BF 25.0030.0030.0035.0035.0040.0040.0045.00>50.0055.0055.0065.0065.00110.00a當(dāng)由于試樣尺寸原因無(wú)法得到K或不符合“批產(chǎn)放行K”的條件時(shí)，宜按GB/TXXXXX的規(guī)定增大試樣厚度6.3.2預(yù)制疲勞裂紋時(shí)應(yīng)力比R取0.1。當(dāng)試驗(yàn)機(jī)能進(jìn)行K控制時(shí)，應(yīng)在K控制條件下通過(guò)降K方法預(yù)制疲勞裂紋，直到裂紋長(zhǎng)度達(dá)到大約0.5W。預(yù)制疲勞裂紋開(kāi)始時(shí)L-T向試樣的最大應(yīng)力強(qiáng)度因子（Kmax）宜為15MPa?m～18MPa?m，T-L向與S-L向試樣的Kmax宜為13MPa?m～15MPa.m；預(yù)制疲勞裂紋最后階段L-T向試樣的最大應(yīng)力強(qiáng)度因子（Kf）宜不大于15MPa?m，T-L向與S-L向試樣的Kf宜不大于12MPa?m。當(dāng)試驗(yàn)機(jī)無(wú)法進(jìn)行K控制時(shí)，應(yīng)在恒定載荷條件下分兩個(gè)階段預(yù)制疲勞裂紋，第1個(gè)階段結(jié)束時(shí)L-T向試樣Kmax宜不大于18MPa?m，T-L向與S-L向試樣的Kmax宜不大于15MPa.m；第二個(gè)階段的裂紋擴(kuò)展量應(yīng)不小于0.0125W，第二個(gè)階段結(jié)束時(shí)L-T向試樣的Kf宜不大于15MPa?m，T-L向與S-L向試樣的Kf宜不大于12MPa?m，且試樣表面的裂紋長(zhǎng)度宜在0.45W～0.5W范圍內(nèi)。試樣表面裂紋的擴(kuò)展量應(yīng)不小于0.025W或1.3mm（以較大者為準(zhǔn)）。6.3.3以0.55MPa?m/s～2.75MPa?m/s范圍內(nèi)的應(yīng)力強(qiáng)度因子速率（表8給出了相應(yīng)的載荷速率）對(duì)試樣連續(xù)加載直至試樣斷裂。加載過(guò)程中，由試驗(yàn)機(jī)的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)自動(dòng)采集并記錄力（F）與試樣裂紋嘴處的張開(kāi)位移（V）。表8斷裂韌度試驗(yàn)載荷速率CT30、CT50YS/TXXXX.1-202X6.3.4采用光學(xué)量具（如工具顯微鏡、影像測(cè)量?jī)x等）在試樣斷口的0B、0.25B、0.5B、0.75B、1B處（B為試樣厚度）等5個(gè)位置測(cè)量裂紋長(zhǎng)度，計(jì)算中間三個(gè)裂紋長(zhǎng)度的平均值作為裂紋長(zhǎng)度（a）。6.3.5將采集的載荷（F）與位移（V）繪制為力-位移（F-V）曲線(xiàn)（板材斷裂韌度典型力-位移曲線(xiàn)圖見(jiàn)圖6），在F-V曲線(xiàn)上確定條件載荷（FQ），按公式（1）計(jì)算得到KQ值，然后根據(jù)GB/TXXXX《鋁合金產(chǎn)品斷裂韌度試驗(yàn)方法》規(guī)定判斷KQ值是否等于KIc值，或者可作為“批產(chǎn)放行KQ”。1?aW322+aW0.886+4.64aW?13.32aW2+14.72aW3?5.6aW41?aW32式中：FQ——條件載荷，單位為千牛（kN）；B——試樣厚度，單位為毫米（mmW——試樣寬度，單位為毫米（mma——裂紋長(zhǎng)度，單位為毫米（mm）。圖6板材典型力-位移曲線(xiàn)（L-T）6.4殘余應(yīng)力殘余應(yīng)力測(cè)試按YS/T1624的規(guī)定進(jìn)行。毛料鋸切時(shí)，坯料長(zhǎng)度和寬度方向的單側(cè)加工余量不小于4mm。采用鋸切或者水切割取樣。取樣過(guò)程避免試樣發(fā)熱，試樣溫度不應(yīng)超過(guò)40℃。加工過(guò)程中，為避免加工對(duì)板材殘余應(yīng)力影響，宜按表9控制加工參數(shù)。典型殘余應(yīng)力測(cè)試結(jié)果見(jiàn)圖7、圖8。表9典型加工參數(shù)表φ60~φ160φ60~φ160YS/TXXXX.1-202X圖7殘余應(yīng)力測(cè)試結(jié)果典型圖示（單層撓度）圖8殘余應(yīng)力測(cè)試結(jié)果典型圖示（積累撓度）6.5抗應(yīng)力腐蝕性能板材的抗應(yīng)力腐蝕性能試驗(yàn)按T/CNIA0162的規(guī)定進(jìn)行，目視或低倍下觀察試樣形貌。當(dāng)試樣表面出現(xiàn)不連續(xù)的點(diǎn)蝕（見(jiàn)圖9）時(shí)，評(píng)定此試樣為“無(wú)裂紋”；當(dāng)試樣出現(xiàn)裂紋（見(jiàn)圖10）時(shí)，評(píng)定此試樣為“有裂紋”；當(dāng)試樣表面出現(xiàn)點(diǎn)蝕，且點(diǎn)蝕呈線(xiàn)狀時(shí)，按照GB/T3246.1觀察試樣橫截面組織，按T/CNIA0162進(jìn)一步評(píng)定該試樣是否出現(xiàn)應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂。YS/TXXXX.1-202X圖9無(wú)裂紋的試樣圖示圖10有裂紋的試樣圖示6.6抗剝落腐蝕性能6.6.1板材的抗剝落腐蝕性能試驗(yàn)按GB/T22639-2022規(guī)定的全浸法進(jìn)行。試驗(yàn)結(jié)束后，目視（或顯微鏡下）即刻觀察試樣外觀和試驗(yàn)容器內(nèi)的腐蝕產(chǎn)物。剝落腐蝕試驗(yàn)容器內(nèi)試液表面漂浮有剝離的片狀腐蝕產(chǎn)物，且數(shù)量多，腐蝕形貌特征明顯時(shí)，評(píng)定其腐蝕等級(jí)為EC級(jí)，評(píng)定步驟終止；試液表面僅存在化學(xué)反應(yīng)氣泡，腐蝕形貌特征不明顯，按6.6.2繼續(xù)觀察與評(píng)定。6.6.2水平左、右輕輕擺動(dòng)試樣后，水平緩慢取出試樣仔細(xì)觀察。試驗(yàn)面腐蝕產(chǎn)物與試樣完全分離，或出現(xiàn)少許剝落或分離，試驗(yàn)容器內(nèi)試液底部中有一定數(shù)量的腐蝕產(chǎn)物時(shí)，評(píng)定其腐蝕等級(jí)為EC級(jí)，評(píng)定步驟終止；試樣試驗(yàn)面腐蝕產(chǎn)物與試樣未分離時(shí)，評(píng)定其腐蝕等級(jí)為EB級(jí)，評(píng)定步驟終止。6.6.3試驗(yàn)面出現(xiàn)鹽沉淀，腐蝕形貌特征顯現(xiàn)模糊時(shí)，按GB/T22639-2022中10.2的規(guī)定去掉腐蝕產(chǎn)物。若表面有大小不一致蝕坑，且個(gè)別蝕坑邊緣呈片狀，評(píng)定其腐蝕等級(jí)為P級(jí)，評(píng)定步驟終止；若腐蝕形貌特征介于試驗(yàn)結(jié)果在P級(jí)和EA級(jí)之間，應(yīng)借助顯微鏡仔細(xì)觀察蝕坑，邊緣出現(xiàn)剝蝕時(shí)，評(píng)定其腐蝕等級(jí)為EA級(jí)。6.6.4根據(jù)全部試樣中其腐蝕程度最嚴(yán)重的進(jìn)行腐蝕等級(jí)評(píng)定，介于兩個(gè)等級(jí)之間時(shí)，評(píng)定為下一等級(jí)。典型剝落腐蝕形貌見(jiàn)圖11。YS/TXXXX.1-202X圖11板材典型剝落腐蝕形貌6.7超聲波探傷驗(yàn)收等級(jí)6.7.1板材的超聲波檢驗(yàn)按YS/T1633-202X規(guī)定的水浸法進(jìn)行，需方有特殊要求時(shí)，由供需雙方協(xié)商確定，并在訂貨單（或合同）中注明。6.7.2典型探傷C掃圖以及缺陷見(jiàn)圖12。1a)C掃圖b)缺陷放大圖圖12含點(diǎn)缺陷的超聲波典型C掃圖6.8其他試驗(yàn)板材的其他試驗(yàn)按GB/TXXXX《航空用鋁合金板材通用技術(shù)規(guī)范》規(guī)定的方法進(jìn)行。7產(chǎn)品合格鑒定產(chǎn)品合格鑒定應(yīng)符合GB/TXXXX《航空用鋁合金板材通用技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定。8過(guò)程控制板材的過(guò)程控制應(yīng)符合附錄A的規(guī)定。YS/TXXXX.1-202X9檢驗(yàn)規(guī)則9.1檢查與驗(yàn)收、組批、計(jì)重、取樣及檢驗(yàn)結(jié)果的判定9.1.1檢查與驗(yàn)收、組批、計(jì)重、取樣（抗應(yīng)力腐蝕性能除外）及檢驗(yàn)結(jié)果的判定應(yīng)符合GB/TXXXX