GBT 28412-2012 高溫合金精鑄葉片通.用技術(shù)條件

高溫合金精鑄葉片通用技術(shù)條件2012-06-29發(fā)布中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局發(fā)布I本標準按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本標準由中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會提出。本標準由全國鋼標準化委員會(SAC/TC183)歸口。Ⅱ本標準是高溫合金精鑄葉片的通用技術(shù)條件，不求和檢驗規(guī)則做出原則性規(guī)定。本標準應(yīng)與專用技術(shù)文件配套使用，不能單獨用于訂貨。高溫合金精鑄葉片通用技術(shù)條件1.1本標準規(guī)定了高溫合金精鑄葉片產(chǎn)品交貨的技術(shù)要求、試驗方法、檢驗規(guī)則和交貨條件等技術(shù)1.2本標準適用于采用普通精密鑄造、定向凝固鑄造、單晶鑄造工藝生產(chǎn)的航空發(fā)動機、艦船和地面燃氣輪機等用精鑄渦輪工作葉片、精鑄渦輪導(dǎo)向器葉片。其他類型的鑄造葉片可參照使用。1.3當(dāng)合同協(xié)議或?qū)Ｓ眉夹g(shù)文件中的規(guī)定與本標準中的規(guī)定不一致時，應(yīng)以合同協(xié)議或?qū)Ｓ眉夹g(shù)文件2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T223(所有部分)鋼鐵及合金化學(xué)分析方法GB/T228.1金屬材料拉伸試驗第1部分：室溫試驗方法GB/T2039金屬拉伸蠕變及持久試驗方法GB/T4338金屬材料高溫拉伸試驗方法GB/T14992高溫合金和金屬間化合物高溫材料的分類和牌號GB/T20066鋼和鐵化學(xué)成分測定用試樣的取樣和制樣方法GB/T20127(所有部分)鋼鐵及合金痕量元素的測定GB/T25932鑄造高溫合金母合金通用技術(shù)條件GJB509熱處理工藝質(zhì)量控制規(guī)范GJB905熔模鑄造工藝質(zhì)量控制YB/T081冶金技術(shù)標準的數(shù)值修約與檢測數(shù)值的判定原則HB6103鑄造尺寸公差HB6573熔模鋼鑄件用標準參考射線底片HB6742單晶葉片晶體取向的測定X射線背射勞厄照相法HB/Z60X射線照相檢驗HB/Z61滲透檢驗HB/Z131—1988鑄造高溫合金選用原材料技術(shù)條件3術(shù)語和定義GB/T14992、GB/T14999.7和GB/T25932界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。渦輪葉片turbineairfoils燃氣輪機中用以引導(dǎo)燃氣按一定方向流動，或推動渦輪轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的葉形零部件稱為渦輪葉片。2安裝在渦輪盤上使燃氣推動轉(zhuǎn)子的葉片稱為工作葉片或動葉片；工作葉片結(jié)構(gòu)由葉冠、葉身(含進安裝在殼體上引導(dǎo)燃氣按一定方向流動的葉片稱為導(dǎo)向器葉片或靜葉片。導(dǎo)向器葉片結(jié)構(gòu)由葉澆注葉片鑄件后產(chǎn)生的澆冒口、澆道和報廢葉片鑄件等合金料。兩個或兩個以上的分開的缺陷，其間距小于相鄰最大缺陷直徑的2倍以上。出現(xiàn)于表面的一片疏松或斑疤可視為聚集缺陷；單個表面缺陷若與聚集缺陷間隔小于單個缺陷長度的2倍以上，也可視為聚集缺陷的一部分。單個缺陷間距不小于相鄰最大缺陷直徑2倍的缺陷。一種與偏析有關(guān)的缺陷或結(jié)晶組織，經(jīng)常呈鏈狀或孤立狀出現(xiàn)。4分類4.1按照葉片生產(chǎn)過程分為兩類：4.2按照組織結(jié)構(gòu)分為三類：a)等軸晶葉片；b)定向凝固柱晶葉片；5技術(shù)要求5.1材料5.1.1原材料原材料的使用參照HB/Z131或?qū)Ｓ眉夹g(shù)文件的規(guī)定執(zhí)行。5.1.2返回料5.1.2.1返回料應(yīng)經(jīng)過凈化處理后澆注成料錠，經(jīng)化學(xué)成分分析后再與新料一起熔煉成母合金，不允許將返回料直接與新料混裝熔煉母合金。5.1.2.2返回料的使用比例應(yīng)由供需雙方協(xié)商確定，并在合同中注明。35.1.3母合金5.1.3.1精鑄葉片鑄件用母合金應(yīng)符合GB/T25932的規(guī)定，母合金應(yīng)按專用工藝技術(shù)文件規(guī)定的熔煉工藝生產(chǎn)。可以選擇供需雙方同意的能滿足使用條件的其他熔煉方法。所采用的熔煉方法應(yīng)在合同和質(zhì)量證明書中注明。5.1.3.2當(dāng)熔煉工藝和鑄錠尺寸有變化時，應(yīng)征得需方同意。5.1.4工藝材料5.2熔鑄工藝葉片鑄件應(yīng)在真空下進行重熔和澆注，鑄造生產(chǎn)過程應(yīng)按照特定葉片的鑄造工藝說明書和工藝規(guī)程進行操作。鑄造過程中全部工序的主要參數(shù)均屬控制范圍，其工藝質(zhì)量控制應(yīng)符合GJB905的規(guī)定。5.3化學(xué)分析葉片鑄件的化學(xué)成分中的主要元素應(yīng)符合母合金技術(shù)條件規(guī)定的化學(xué)成分要求，對個別主要元素和雜質(zhì)元素的控制有特殊要求時，應(yīng)在葉片鑄件專用技術(shù)條件或訂貨合同中注明。5.4熱處理5.4.1葉片鑄件的熱處理應(yīng)按照GJB509的規(guī)定進行控制。5.4.2無余量葉片鑄件熱處理按專用工藝文件規(guī)定，在真空或保護氣氛下進行。5.4.3按照葉片的生產(chǎn)工序，允許將葉片鑄件或成品葉片的熱處理工序與其他工序結(jié)合進行。5.4.4測試力學(xué)性能的試棒，可在非真空狀態(tài)下進行時效處理。允許試棒單獨進行熱處理。5.5交貨狀態(tài)除非專用技術(shù)文件有特殊要求，葉片鑄件一般以鑄態(tài)或固溶態(tài)交貨，成品葉片一般以熱處理狀態(tài)交貨。具體交貨狀態(tài)應(yīng)在合同和質(zhì)量證明書中注明。5.6力學(xué)性能5.6.1力學(xué)性能應(yīng)在與葉片鑄件同爐批的單鑄或附鑄試樣上測試，試樣受檢狀態(tài)應(yīng)與葉片鑄件標準熱處理狀態(tài)相同。允許從葉片精鑄件上切取力學(xué)性能試樣。5.6.2常規(guī)力學(xué)性能檢驗包括拉伸和持久檢驗，其性能應(yīng)符合葉片精鑄件專用技術(shù)條件的規(guī)定。有特殊要求時在葉片精鑄件專用技術(shù)條件或訂貨合同中規(guī)定。5.7質(zhì)量要求5.7.1葉片鑄件5.7.1.1表面低倍組織受檢樣的表面要求、腐蝕、檢驗方法，結(jié)晶組織測定和晶粒度評級方法按GB/T14999.7的規(guī)定執(zhí)行。特殊檢驗要求、合格級別和驗收標準在專用技術(shù)條件或訂貨合同中規(guī)定。5.7.1.1.1等軸晶葉片a)葉片鑄件表面晶粒組織應(yīng)均勻，不允許有明顯的粗晶區(qū)和細晶區(qū)。如需要，應(yīng)按專用技術(shù)文件4規(guī)定，對葉身指定區(qū)域的晶粒度進行測評。葉片分區(qū)圖和結(jié)果名稱見圖A.1和圖B.1。b)應(yīng)避免出現(xiàn)柱狀晶，進氣、排氣邊不允許有垂直于主應(yīng)力軸的柱狀晶存在。對柱狀晶和激冷5.7.1.1.2定向凝固柱晶葉片b)葉身型面中弦部位至少應(yīng)有五個柱狀晶通過；c)葉身進、排氣邊4mm內(nèi)不允許有與主軸垂直的橫向晶界；葉身、榫頭和延伸段不允許有等軸d)葉身長不大于100mm時，柱狀晶的平均偏離度不大于10°,個別柱狀晶的最大偏離度不大e)葉身長大于100mm時，柱狀晶的平均偏離度不大于18°,個別柱狀晶的最大偏離度不大5.7.1.1.3單晶葉片a)每個葉片一般由一個晶粒組成；b)葉片的[001]晶粒生長方向與葉片主軸的夾角不大于15°;許有小于8°的亞晶界存在。允許有多道亞晶界引起的不同放射度條紋(即局部帶狀物的重疊)d)進氣、排氣邊、型面和緣板R轉(zhuǎn)接處不允許存在再結(jié)晶晶粒、孤立的等軸晶和單獨的柱狀晶；5.7.1.2表面質(zhì)量5.7.1.2.1葉片鑄件應(yīng)逐件進行目視和熒光滲透檢查。受檢樣經(jīng)腐蝕待熒光滲透時，不允許再對其表5.7.1.2.2不允許存在的缺陷和狀態(tài)：b)穿越葉片邊緣和葉身的橫條狀分布的氣孔和氧化物夾雜；c)在型面的下半部以及型面與緣板(或安裝邊)的轉(zhuǎn)接半徑處，出現(xiàn)由機械作用形成的垂直于型5.7.1.2.3除葉片進氣、排氣邊緣R外，允許存在直徑不大于0.3mm的分散缺陷和機加工可以去除5.7.1.2.4葉片鑄件的表面粗糙度應(yīng)符合設(shè)計圖紙或葉片鑄件圖紙的規(guī)定。件或訂貨合同中規(guī)定。驗收標準符合圖樣規(guī)定位置的專用技術(shù)文件的要求。5.7.1.3.1X射線透視5.7.1.3.1.1根據(jù)專用技術(shù)文件規(guī)定，葉片鑄件在特定工序后應(yīng)逐件進行X射線透視檢驗。5.7.1.3.1.2不允許存在的缺陷和狀態(tài)：5b)橫條狀分布的任何顯示橫過邊緣和細線條狀的顯示橫過葉身。條件可在專用技術(shù)條件或訂貨合同中規(guī)定。驗收標準符合圖樣規(guī)定位置的專用技術(shù)文件的要求。5.7.1.3.2顯微疏松5.7.1.3.2.2受檢樣制樣要求、檢驗方法和顯微疏松的測定和評級方法按GB/T14999.7的規(guī)定執(zhí)行。特殊要求和驗收標準可在專用技術(shù)條件或訂貨合同中規(guī)定。根據(jù)需要，采用金相法或電子探針方法對葉片鑄件的指定部位進行貧化層檢驗，貧化層平均厚度一般不應(yīng)超過0.1mm,特殊要求可在專用技術(shù)條件或訂貨合同中規(guī)定。5.7.1.3.4.1等軸晶葉片要求細晶組織的葉片鑄件，應(yīng)按GB/T6394測定晶粒度。檢驗部位和驗收標準可在專用技術(shù)條件或訂貨合同中規(guī)定。5.7.1.3.4.2定向凝固柱晶葉片尺寸等進行檢驗和測定，檢驗部位和驗收標準可在專用技術(shù)條件或訂貨合同中規(guī)定。5.7.1.3.4.3單晶葉片經(jīng)固溶處理后，工作葉片按圖A.1剖切葉片鑄件，檢查Ⅱ-Ⅱ、V-V剖面顯微組織，應(yīng)符合以下a)不允許出現(xiàn)初熔區(qū)；b)在1000倍顯微鏡下，邊長大于1mm的γ'相占觀察范圍總面積的百分比不應(yīng)大于5%,且只允許在枝晶間存在。殘留的γ/γ'共晶體應(yīng)小于20%;c)碳化物和氧化物夾雜的尺寸，應(yīng)小于顯微疏松的尺寸。碳化物應(yīng)均勻分布，不允許成行分布；d)一次枝晶間距λ,不應(yīng)超過0.5mm;e)不允許在型面與緣板(或安裝邊)轉(zhuǎn)接半徑R處出現(xiàn)雀斑，出現(xiàn)在榫頭的雀斑部位應(yīng)在可加工f)表面出現(xiàn)再結(jié)晶晶粒區(qū)域的允許尺寸，可在專用技術(shù)條件或訂貨合同中規(guī)定。5.7.1.4葉片鑄件修整5.7.1.5尺寸和外形葉片鑄件應(yīng)逐片用專用工裝樣板或適用量具進行幾何尺寸和外形檢查。機械加工余量和尺寸應(yīng)符合HB6103的規(guī)定；無余量葉片鑄件的尺寸、外形應(yīng)分別符合葉片鑄件圖紙樣和設(shè)計圖樣的規(guī)定。65.7.1.6標志應(yīng)在葉片零件圖樣或葉片鑄件圖樣規(guī)定的位置上標明葉片的批次號、葉片鑄件號。5.7.2成品葉片在成品葉片的最終加工表面上，逐片進行熒光滲透檢查，不允許有裂紋、冷隔及線性缺陷。對表面缺陷的驗收標準符合圖樣規(guī)定位置的專用技術(shù)文件的要求。5.7.2.2X射線透視成品葉片應(yīng)逐片進行X射線透視檢查，對內(nèi)部缺陷的驗收標準符合圖樣規(guī)定位置的專用技術(shù)文件的要求。5.7.2.3尺寸和外形成品葉片應(yīng)逐片用專用工裝樣板或適用量具進行幾何尺寸和外形檢查。尺寸、外形應(yīng)分別符合圖紙樣和設(shè)計圖樣的規(guī)定。5.7.2.4電渦流探傷當(dāng)需要時，可逐片對進氣、排氣邊緣部位進行電渦流探傷檢查，質(zhì)量要求應(yīng)符合專用技術(shù)文件的規(guī)定。5.7.2.5表面處理根據(jù)設(shè)計圖樣要求，對成品葉片進行表面防護處理。工藝方法和質(zhì)量要求應(yīng)符合專用工藝文件和設(shè)計圖樣的規(guī)定。5.7.2.6工藝性能5.7.2.6.1葉片內(nèi)腔、流道的流量檢驗及要求應(yīng)符合專用工藝文件和設(shè)計圖樣的規(guī)定。5.7.2.6.2根據(jù)需要，葉片經(jīng)機加工、腐蝕后可進行低溫除氫處理。工藝方法和質(zhì)量要求應(yīng)符合專用工藝文件和設(shè)計圖樣的規(guī)定。5.7.2.7標志應(yīng)在零件圖樣或葉片鑄件圖樣規(guī)定的位置上標明成品葉片的批次號、葉片鑄件號。6試驗方法6.1化學(xué)分析取樣按GB/T20066的規(guī)定進行；分析方法按GB/T223或其他相關(guān)標準規(guī)定進行；痕量元素的測定按GB/T20127的規(guī)定進行。6.2葉片鑄件的熱處理工藝按GJB509要求進行控制。6.3力學(xué)性能試驗取樣位置和試樣制備應(yīng)符合GB/T2975的規(guī)定。6.4室溫拉伸試驗按GB/T228.1的規(guī)定進行；高溫拉伸試驗按GB/T4338的規(guī)定進行。6.5持久試驗按GB/T2039的規(guī)定進行。7GB/T14999.7的相關(guān)規(guī)定進行。6.7葉片鑄件的貧化層檢驗采用金相法或電子探針方法。6.8單晶葉片鑄件的晶體取向測定按HB6742的規(guī)定進行。6.9葉片鑄件和成品葉片的表面質(zhì)量應(yīng)逐件用目視進行檢查，必要時，可采用其他方法檢查。6.10葉片鑄件和成品葉片的熒光滲透檢驗按HB/Z61和專用滲透檢驗卡的規(guī)定進行。6.11葉片鑄件和成品葉片的X射線透視檢驗按HB/Z60的規(guī)定進行，按HB6573標準參考射線底片對照評定。6.12葉片鑄件和成品葉片的尺寸和外形測量采用專用工裝樣板或適用量具測量。6.13葉片鑄件和成品葉片的標志采用目視檢查。6.14成品葉片的電渦流探傷檢查按照專用技術(shù)文件的規(guī)定執(zhí)行。6.15成品葉片的表面處理按照專用工藝技術(shù)文件的規(guī)定進行。6.16成品葉片的工藝性能按照專用工藝技術(shù)文件的規(guī)定進行。7檢驗規(guī)則7.1檢查和驗收7.1.1產(chǎn)品的質(zhì)量應(yīng)由供方質(zhì)量檢驗部門根據(jù)合同或?qū)Ｓ眉夹g(shù)文件進行檢驗和驗收。7.1.2供方應(yīng)保證交貨的產(chǎn)品符合合同或?qū)Ｓ眉夹g(shù)文件的規(guī)定，需方有權(quán)按照合同或?qū)Ｓ眉夹g(shù)文件的規(guī)定進行檢查和驗收。7.2組批規(guī)則葉片鑄件和成品葉片按爐提交檢驗和驗收。由同一爐號的母合金、同一臺設(shè)備、同一工藝文件連續(xù)生產(chǎn)的同一件號的葉片鑄件組成。7.3檢驗項目、取樣部位及取樣數(shù)量葉片鑄件和成品葉片質(zhì)量一致性常規(guī)檢驗項目、取樣數(shù)量和取樣部位見表1。根據(jù)葉片鑄件和成品葉片的使用要求，從中選擇檢驗項目。其他要求的檢驗項目和試樣要求，可以依據(jù)合同或特定產(chǎn)品的專用技術(shù)文件的規(guī)定。序號檢驗項目取樣數(shù)量取樣部位1化學(xué)成分1份/批允許在模組直澆道上切取；允許在附鑄或單鑄試樣上取樣2力學(xué)性能1個/批單鑄或附鑄試樣；允許在葉片鑄件切取試樣3表面低倍晶粒葉片鑄件4單晶葉片晶體取向葉片鑄件5一次枝晶間距λ1～3件/批葉片鑄件6顯微疏松7貧化層8表1(續(xù))序號檢驗項目取樣數(shù)量取樣部位8顯微組織1件/熱處理爐次葉片鑄件9尺寸和外形葉片鑄件、成品葉片目視葉片鑄件、成品葉片熒光滲透X射線透視葉片鑄件、成品葉片電渦流探傷成品葉片表面防護按專用技術(shù)文件規(guī)定抽檢7.4復(fù)驗與判定規(guī)則7.4.1化學(xué)成分分析結(jié)果不合格時，則從同爐批中取雙倍試樣對不合格元素進行重復(fù)分析，分析結(jié)果應(yīng)全部合格。若仍不合格，則逐爐號(組)分析不合格元素，不合格爐號(組)的葉片鑄件判為不合格。7.4.2力學(xué)性能測試結(jié)果不合格時，則從同爐批中取雙倍試樣對不合格的項目進行重復(fù)試驗，檢驗結(jié)7.4.3試樣因冶金缺陷導(dǎo)致試驗結(jié)果不合格時，該試驗結(jié)果無效。7.4.4葉片鑄件的表面低倍晶粒檢驗不合格時，判該件為不合格，允許供需雙方協(xié)商解決。7.4.5單晶葉片鑄件晶體取向檢驗不合格，判該件為不合格；定向凝固柱晶和單晶葉片鑄件一次枝晶或顯微組織(不包括已取過的爐次),不合格爐次的葉片鑄件判為不合格。7.4.7葉片鑄件或成品葉片目視和熒光滲透檢驗不合格時，判該件為不合格，允許供需雙方協(xié)商解決。7.4.8葉片鑄件或成品葉片X射線透視檢驗不合格時，判該件為不合格。7.4.9葉片鑄件或成品葉片的尺寸和外形不合格時，判該件為不合格，允許供需雙方協(xié)商解決。7.4.10成品葉片的工藝性能檢驗不合格，判該件為不合格。7.5試驗結(jié)果無效7.6力學(xué)和化學(xué)試驗結(jié)果的修約除非在合同或產(chǎn)品標準中另有規(guī)定，當(dāng)需要評定試驗結(jié)果是否符合規(guī)定值，所給出的力學(xué)和化學(xué)試驗結(jié)果應(yīng)修約到與規(guī)定值本位數(shù)字所標識的數(shù)位一致，其修約方法應(yīng)按YB/T081的規(guī)定進行。7.7冶金來源缺陷的處理當(dāng)需方在成品或半成品零件上發(fā)現(xiàn)冶金來源缺陷，并經(jīng)供需雙方鑒定確認后，供方應(yīng)予9當(dāng)需方要求時應(yīng)予補制。如供需雙方對缺陷性質(zhì)難以確定時，可提請雙方同意的仲裁單位仲裁。葉片鑄件或成品葉片應(yīng)單件包裝，或單件插入專用的木箱或塑料專用箱內(nèi)運輸和貯存，嚴禁互相碰8.2質(zhì)量證明書每爐批葉片鑄件或成品葉片應(yīng)附有質(zhì)量證明書。除特殊規(guī)定外，質(zhì)量證明書一般應(yīng)注明下列內(nèi)容：a)供方名稱；c)本規(guī)范編號；d)葉片鑄件或成品葉片名稱及圖號；f