先進(jìn)發(fā)動機渦輪葉片用第三代單晶高溫合金 DD90-征求意見稿

ICSXX.XXX.XX

CCSXXXX

團體標(biāo)準(zhǔn)

T/CSTMXXXXX—202X

先進(jìn)發(fā)動機渦輪葉片用第三代單晶高溫合金DD90

DD90singlecrystalsuperalloyforturbineblades

202X-XX-XX發(fā)布202X-XX-XX實施

中關(guān)村材料試驗技術(shù)聯(lián)盟發(fā)布

T/CSTMXXXXX—2020

先進(jìn)發(fā)動機渦輪葉片用第三代單晶高溫合金DD90

1范圍

本文件規(guī)定了DD90單晶高溫合金母合金的訂貨內(nèi)容、尺寸、重量、技術(shù)要求、試驗方法、檢驗規(guī)

則、包裝、標(biāo)志、質(zhì)量證明書、運輸與貯存。

本文件適用于采用真空感應(yīng)冶煉方法的DD90單晶高溫合金母合金（以下簡稱母合金）。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(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/T228.2金屬高溫拉伸試驗方法

GB/T2039金屬高溫拉伸持久試驗方法

GB/T25932鑄造高溫合金母合金通用技術(shù)條件

GB/T31309鎳基高溫合金電子空位數(shù)計算方法

HB/Z131鑄造高溫合金選用原材料技術(shù)要求

HB5220（所有部分）高溫合金化學(xué)分析方法

HB5406鑄造高溫合金錠浮渣試驗方法

HB20247.3~20247.9高溫合金化學(xué)成分光譜分析方法

IOSTS15338表面化學(xué)分析-GDMS

3術(shù)語和定義

GB/T25932界定的術(shù)語和定義適用本文件。

4訂貨內(nèi)容

按照本文件訂貨的合同或訂單應(yīng)包含但不限于以下內(nèi)容：

a)本文件編號和名稱；

b)產(chǎn)品名稱；

c)合金牌號；

d)冶煉方法；

e)尺寸；

f)重量；

g)供需雙方協(xié)商確定的事項。

5尺寸、重量

5.1尺寸

2

T/CSTMXXXXX—2020

母合金的公稱直徑為70mm～90mm，公稱長度不小于300mm，局部打磨區(qū)域允許超過尺寸范圍。

若需方對母合金尺寸有特殊要求，由供需雙方協(xié)商確定。

5.2重量

母合金按實際重量交貨，也可按理論重量交貨。按理論重量交貨時，母合金的密度按8.7g/cm3計算。

6技術(shù)要求

6.1原材料

熔煉母合金使用的原材料應(yīng)符合HB/Z131的規(guī)定。如需使用返回料，應(yīng)由供需雙方協(xié)商確定并在

合同中注明。

6.2冶煉方法

母合金錠采用真空感應(yīng)爐冶煉并澆注成合金錠。

6.3化學(xué)成分和電子空位數(shù)

6.3.1母合金的化學(xué)成分（成品分析）應(yīng)符合表1的規(guī)定。

6.3.2母合金電子空位數(shù)應(yīng)按成品化學(xué)成分計算，宜為2.04～2.15。供方應(yīng)提供計算數(shù)據(jù)，但不作為

驗收依據(jù)。

表1化學(xué)成分

牌號CrCoWMoAlTaRe

DD906.4~6.69.3~10.06.2~6.60.5~0.75.45~5.756.3~6.72.8~3.1

牌號TiHfNiCNbPbBi

DD900.9~1.10.07~0.12余≤0.006≤0.1≤0.0002≤0.00002

牌號SeTeTlSbAsCdGa

DD90≤0.0002≤0.0001≤0.00003≤0.0002≤0.0005≤0.0002≤0.0015

牌號GeAuInHgLaPdK

DD90≤0.0002≤0.0002≤0.00002≤0.0002≤0.001≤0.08≤0.001

牌號AgNaThSnUZnRu

DD90≤0.0002≤0.002≤0.0003≤0.0015≤0.0003≤0.0005≤0.1

牌號VFeCaClCuBMg

DD90≤0.1≤0.25≤0.005≤0.0002≤0.005≤0.0025≤0.012

牌號MnNOPPtSSi

DD90≤0.01≤0.001≤0.001≤0.002≤0.08≤0.0005≤0.04

牌號ZrYHCe

DD90≤0.01≤0.002≤0.0005≤0.002

6.4交貨狀態(tài)

母合金以鑄態(tài)交付。經(jīng)供需雙方協(xié)商，并在合同中注明，也可以其他狀態(tài)交貨。

6.5力學(xué)性能

每爐合金錠應(yīng)重熔澆注單晶試棒，采用高速凝固法（HRS）定向凝固制備，切取力學(xué)性能試樣。

3

T/CSTMXXXXX—2020

試棒由一個晶粒構(gòu)成，[001]生長方向與試樣主應(yīng)力軸的偏離角度不超過15o，取向結(jié)果僅作為數(shù)據(jù)

累積使用，不作為判定依據(jù)。

根據(jù)需方要求，并在合同中注明，可檢測力學(xué)性能。試樣毛坯經(jīng)表2推薦的熱處理制度處理后，

其力學(xué)性能應(yīng)符合表2的規(guī)定。

表2力學(xué)性能

高溫拉伸性能高溫蠕變性能

蠕變

抗拉斷面蠕變

規(guī)定塑性斷后伸斷面

試驗強度收縮試驗斷裂

推薦熱處理制度延伸強度長率應(yīng)力收縮

溫度Rm率溫度時間

Rp0.2/MPaA/%σ/MPa率

T/℃/MPaZ/%T/℃tu/h

Zu/%

不小于不小于

a)固溶處理：1280℃～1320℃，保溫10h，空

980690560152285065080實測

冷或以相當(dāng)于空冷速度冷卻；

b)一次時效處理：1140℃，保溫6h，空冷或以

相當(dāng)于空冷速度冷卻；

c)二次時效處理：870℃，保溫16h，空冷或以760112085545105019070實測

相當(dāng)于空冷速度冷卻。

6.6浮渣試驗

母合金應(yīng)進(jìn)行浮渣試驗，熔池表面浮渣面積比應(yīng)不超過2％；如有需求可采用金相法評定。經(jīng)供

需雙方協(xié)商，并在合同中注明，也可不進(jìn)行浮渣試驗。

6.7表面質(zhì)量

6.7.1母合金表面應(yīng)去除氧化皮，不應(yīng)有粘鐵、耐火材料和熔渣等外來夾雜物及蜂窩狀缺陷。

6.7.2母合金應(yīng)切除一次縮孔，端面允許有直徑不大于5mm的無殘渣和夾雜物的二次縮孔。

6.8產(chǎn)品標(biāo)識

母合金的上、下端面均應(yīng)標(biāo)有合金牌號、冶煉爐號等產(chǎn)品標(biāo)識，不允許用油漆、激光進(jìn)行標(biāo)記。

7試驗方法

7.1化學(xué)成分

合金的主元素（質(zhì)量分?jǐn)?shù)≧0.1%）的檢驗按HB20247.3~20247.9《高溫合金化學(xué)成分光譜分析方

法》的規(guī)定進(jìn)行。微量元素（質(zhì)量分?jǐn)?shù)<0.1%）中，C、O、N、H等元素的檢驗按HB5220（所有部分）

《高溫合金化學(xué)分析方法》的規(guī)定進(jìn)行，其它微量元素的檢驗按IOSTS15338《表面化學(xué)分析-GDMS》

的規(guī)定進(jìn)行。

7.2其他檢驗項目

4

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其他檢驗項目的試驗方法按表3的規(guī)定執(zhí)行。

表3檢驗項目、取樣數(shù)量、取樣部位及試驗方法

序號檢驗項目取樣數(shù)量取樣部位試驗方法

每爐批在合金錠的上部和下部

1化學(xué)成分2個/批按7.1的規(guī)定

兩個部位各取一份試樣

每爐批抽取2根拉伸試樣進(jìn)行

2高溫拉伸2個/批GB/T228.2

760℃、980℃拉伸試驗

爐批抽取2根持久試樣進(jìn)行

3高溫持久2個/批GB/T2039

850℃、1050℃持久試驗

4電子空位數(shù)1個/批母合金棒上部GB/T31309

5浮渣試驗1個/批每爐批抽取1根合金錠上部HB5406

精度為1mm的鋼卷尺等適

6尺寸逐支—

用精度的測量工具

7表面質(zhì)量逐支—目視

8產(chǎn)品標(biāo)識逐支—目視

檢驗力學(xué)性能時，供方應(yīng)給需方附帶足夠數(shù)量的、與供方受檢同一狀態(tài)的試棒。

8檢驗規(guī)則

8.1檢查和驗收

母合金的檢查和驗收由供方的質(zhì)量監(jiān)督部門進(jìn)行，需方有權(quán)對本文件或合同所規(guī)定的任一檢驗項目

進(jìn)行檢查和驗收。

8.2組批規(guī)則

母合金應(yīng)按冶煉爐次組批提交檢驗和驗收。

8.3取樣數(shù)量和取樣部位

母合金的取樣數(shù)量和取樣部位應(yīng)符合表3的規(guī)定。

8.4復(fù)驗和判定規(guī)則

8.4.1化學(xué)成分分析結(jié)果不合格時，可從原母合金棒的上、下端各取一個試樣，對不合格元素進(jìn)行

復(fù)驗，即使有1個試樣分析不合格，則該批母合金判為不合格。

8.4.2當(dāng)熱處理記錄滿足要求時，如果試棒的某項力學(xué)性能不合格，則允許從同爐批中重取雙倍數(shù)量

的試棒重復(fù)檢驗不合格項目，復(fù)檢結(jié)果應(yīng)全部合格，且復(fù)驗結(jié)果與原始檢驗結(jié)果的平均值也應(yīng)合格；

若仍不合格，該爐合金錠判為不合格。當(dāng)熱處理記錄不能滿足要求時，則重新熱處理后再測試試棒。

測量力學(xué)性能的試樣若在拉斷后發(fā)現(xiàn)疏松、夾渣、氣孔等冶金缺陷，導(dǎo)致試驗結(jié)果不合格時，則認(rèn)為

該實驗結(jié)果無效，應(yīng)重新取樣檢驗。

8.4.3浮渣檢驗結(jié)果不合格時，允許從同爐合金錠中重新取樣進(jìn)行檢驗，若仍不合格，該爐合金錠判

為不合格。

8.4.4尺寸、表面質(zhì)量不合格時，該支母合金棒判為不合格。允許進(jìn)行修整，判定合格后可交貨。

8.4.5產(chǎn)品標(biāo)識不合格時，該支母合金棒判為不合格。

5

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9包裝、標(biāo)志、質(zhì)量證明書、運輸與貯存

9.1包裝、標(biāo)志、質(zhì)量證明書

母合金的包裝、標(biāo)志、質(zhì)量證明書應(yīng)符合GB/T25932的規(guī)定。

9.2運輸與貯存

母合金及隨爐力學(xué)性能試棒應(yīng)在清潔、干燥、并防腐蝕的條件下運輸與貯存，平穩(wěn)裝卸，按爐批

整齊存放。

6

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附錄A

（資料性）

起草單位和主要起草人

本文件起草單位：中國科學(xué)院金屬研究所、xxx、xxx、xxx、冶金工業(yè)信息標(biāo)準(zhǔn)研究院。

本文件主要起草人：劉紀(jì)德、周亦胄、王新廣、楊彥紅、劉金來、李金國、侯貴臣、孫曉峰。

7

T/CSTMXXXXX—2020

前??言

本文件按照GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。

請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。

本文件由中國材料與試驗團體標(biāo)準(zhǔn)委員會鋼鐵材料領(lǐng)域委員會領(lǐng)域委員會（CSTM/FC01）提出。

本文件由中國材料與試驗團體標(biāo)準(zhǔn)委員會鋼鐵材料領(lǐng)域委員會（CSTM/FC01）歸口。

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先進(jìn)發(fā)動機渦輪葉片用第三代單晶高溫合金DD90

1范圍

本文件規(guī)定了DD90單晶高溫合金母合金的訂貨內(nèi)容、尺寸、重量、技術(shù)要求、試驗方法、檢驗規(guī)

則、包裝、標(biāo)志、質(zhì)量證明書、運輸與貯存。

本文件適用于采用真空感應(yīng)冶煉方法的DD90單晶高溫合金母合金（以下簡稱母合金）。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(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/T228.2金屬高溫拉伸試驗方法

GB/T2039金屬高溫拉伸持久試驗方法

GB/T25932鑄造高溫合金母合金通用技術(shù)條件

GB/T31309鎳基高溫合金電子空位數(shù)計算方法

HB/Z131鑄造高溫合金選用原材料技術(shù)要求

HB5220（所有部分）高溫合金化學(xué)分析方法

HB5406鑄造高溫合金錠浮渣試驗方法

HB20247.3~20247.9高溫合金化學(xué)成分光譜分析方法

IOSTS15338表面化學(xué)分析-GDMS

3術(shù)語和定義

GB/T25932界定的術(shù)語和定義適用本文件。

4訂貨內(nèi)容

按照本文件訂貨的合同或訂單應(yīng)包含但不限于以下內(nèi)容：

a)本文件編號和名稱；

b)產(chǎn)品名稱；

c)合金牌號；

d)冶煉方法；

e)尺寸；

f)重量；

g)供需雙方協(xié)商確定的事項。

5尺寸、重量

5.1尺寸

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母合金的公稱直徑為70mm～90mm，公稱長度不小于300mm，局部打磨區(qū)域允許超過尺寸范圍。

若需方對母合金尺寸有特殊要求，由供需雙方協(xié)商確定。

5.2重量

母合金按實際重量交貨，也可按理論重量交貨。按理論重量交貨時，母合金的密度按8.7g/cm3計算。

6技術(shù)要求

6.1原材料

熔煉母合金使用的原材料應(yīng)符合HB/Z131的規(guī)定。如需使用返回料，應(yīng)由供需雙方協(xié)商確定并在

合同中注明。

6.2冶煉方法

母合金錠采用真空感應(yīng)爐冶煉并澆注成合金錠。

6.3化學(xué)成分和電子空位數(shù)

6.3.1母合金的化學(xué)成分（成品分析）應(yīng)符合表1的規(guī)定。

6.3.2母合金電子空位數(shù)應(yīng)按成品化學(xué)成分計算，宜為2.04～2.15。供方應(yīng)提供計算數(shù)據(jù)，但不作為

驗收依據(jù)。

表1化學(xué)成分

牌號CrCoWMoAlTaRe

DD906.4~6.69.3~10.06.2~6.60.5~0.75.45~5.756.3~6.72.8~3.1

牌號TiHfNiCNbPbBi

DD900.9~1.10.07~0.12余≤0.006≤0.1≤0.0002≤0.00002

牌號SeTeTlSbAsCdGa

DD90≤0.0002≤0.0001≤0.00003≤0.0002≤0.0