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出口TC4钛合金棒(Ti-6Al-4v/GR5)标准规范


发布日期:2020/2/14 22:17:34

本标准是直接引用AMS4928制定的出口产品专用标准,本标准对产品化学成分,室温力学性能,表面污染等质量要求与AMS4928Q等效。本标准对外(如合同、质量说明书、产品标记等)使用AMS4928Q编号,厂内生产组织和检验使用本标准的编号。

 本标准对产品尺寸允许偏差的规定与AMS4928Q的热轧钛棒材相同。用户对产品尺寸另有要求时,可经双方协商并在合同中注明。

钛合金棒

1、范围

 本标准规定了出口6Al-4V钛合金棒材的要求、试验方法、检验规则及标记、包装等。

 本标准适用于向国外出口的6Al-4V钛合金棒材(简称棒材)。

 本标准不适用于国内订货的6Al-4V钛合金棒材。

Ø要求

2、牌号、状态、规格

 棒材的牌号、状态、规格应符合表1的规定

牌号 供货状态 直径mm 长度mm
Ti-6Al-4v 退火状态(M) 6.35~<12.70 1000~2000
12.70~<25.00 1000~1800
25.00~<152.4 1000~2700

2.1材料

2.1.1用于生产棒材的铸锭应采用真空自耗电弧炉熔炼,熔炼次数应不少于两次,最后一次熔炼时不允许添加任何元素。

2.1.2自耗电极不允许使用钨极焊接。

2.2化学成分

 棒材的化学成分就符合表2的规定。

主成分 杂质含量,不大于,%
Ti Al V Fe C N H O Y 残余元素
单个 总和
余量 5.5~6.75 3.5~4.5 0.30 0.08 0.05 0.0125 0.20 0.005    
a.残余元素应包括:Sn、Mo、Cr、Mn、Ni、Cu、Si、Nb、Hf、Bi、Ru、Pd、Co、Ta、B、W;合同中未注明时,残余元素不做分析,对外按标准值报出。

2.3尺寸及尺寸允许偏差

2.3.1棒材的尺寸允许偏差就符合合同的要求,当合同没有规定时,棒材的走私及其偏差应符合表3的规定。

2.3.2棒材的定尺或倍尺应在不定尺长度范围内。定尺长度的允许偏差为+10mm/-0mm(直径大于120mm时为+15/-0mm);倍尺长度还应计入切断时的切口量,每一切口量为5mm。定尺或倍尺长度应在合同中注明。

TC4钛合金棒

2.3.3棒材的两端应锯切平整,切斜应不大于5mm.

2.3.4棒材应平直,在任意1524mm的长度上的弯曲度应不大于3.18mm,总长度上的弯曲度应不大于2.08*总长度(米数)mm

表3单位:

直径 直径允许偏差 椭圆度,不大于
6.35~7.94 ±0.12 0.20
>7.94~11.11 ±0.15 0.23
>11.11~15.88 ±0.17 0.25
>15.88~22.23 ±0.20 0.30
>22.23~25.40 ±0.22 0.33
>25.40~28.58 ±0.25 0.38
>28.58~31.75 ±0.27 0.40
>31.75~34.93 ±0.30 0.45
>34.93~38.10 ±0.35 0.53
>38.10~50.80 ±0.39 0.58
>50.80~63.50 +0.79/0 0.58
>63.50~88.90 +1.19/0 0.88
>88.90~114.30 +1.58/0 1.16
>114.30~139.70 +1.98/0 1.47
>139.70~152.40 +3.17/0 1.77
a.椭圆度是在棒材的同一截面上测定的最大直径和最小直径之间的差值。

2.3热处理

2.3.1棒材(包括试样)热处理时的高温测定依据AMS2750进行。

2.3.2退火温度范围为(705~790)℃,在选定温度±15℃,保温不小于1h,冷却速度随工艺而定,但应保证产品满足性能和组织的要求。

2.3.3再加热处理制度是加热到(675±15)℃,保温(20±3)Min,空冷,然后除鳞。

2.4.除非买方禁止并在合同中注明,否则棒材在退火前允许进行固溶处理。固溶处理的制度为:在β转变温度以下30~85范围内加热,在选择温度的±15℃之内保温足够的时间,然后以空冷的速度或比空冷更快的速度冷却。

2.4、力学性能

棒材的纵、横向室温力学性能应符合表4的规定。

表4

状态 直径(mm) 纵、横向室温力学性能,不小于
σЬMpa(Ksi) σ0.2Mpa(Ksi) δ5D或δ4D ψ
纵向和横向 纵向 横向
退火和经再加热处理 6.35~50.8 931(135) 862(125) 10 25 --
>50.8~101.6 896(130) 827(120) 10 25 20
>101.6~152.4 896(130) 827(120) 10 25 20

2.5、超声波探伤

2.5.1合同中对棒材超声波探伤(经双方协商)有要求时,应按合同中的要求执行。

2.5.2合同中对棒材超声波探伤没有要求时,直径小于12.7mm棒材,超声波探伤验收要求应符合Q/BS0504的规定:直径不小于12.7mmr棒材,超声波探伤验收要求应符合表5的规定,但结果不对外报出。

表4

棒材直径,mm 验收级别,不低于
12.70~38.10 AMS2631B的A1级
>38.10~152.40 AMS2631B的A级
a扫描的面积应按AMS2631B的规定。b验收级别应符合AMS2631B相应材料的规定。

表4

2.6、低倍组织

棒材横向低倍组织上不允许有裂纹、折叠、气孔、偏析、缩尾、金属或非金属夹杂及其它肉眼可见的缺陷。

2.7、显微组织

棒材横向显微组织应是α+β两相区加工产生的组织。原β晶界形成连续的α组织是不可接受的组织。显微组织应符合下述规定。

2.7.1转变的β基体的等轴和/或拉长α组织和在β晶界不连续的网状α组织;

2.7.2基本上全部是等轴和/或拉长α组织和在β晶界不连续的网状α组织;

2.7.3不连续的和扭曲的晶界α和片状α组织;

2.8、表面污染

棒材表面应没有任何富氧层,如α层或其它表面污染层。

2.9、表面质量

棒材经无芯磨或机加工后供货。表面粗糙度Ra值应不大于3.2μm,以满足超声波探伤要求为准。

2.9.1棒材表面应干净,无外来物,应没有妨碍其预期使用目的的本质上的缺陷。允许通过研磨的方法清除局部缺陷,清理处理要圆滑过渡,清理宽度与深度之比应大于6,清理后必须保证棒材的最小允许尺寸。

TC4钛棒

3、试验方法

3.1化学成分的分析方法应按GB/T4698的规定进行。仲裁时,氧和氢的分析方法分别按ASTME1409和ASTME1447的规定进行,其它成分的分析方法按ASTME120的规定进行。

3.2室温拉伸试验方法应按ASTME8的规定进行。试验时,应保证在(0.003~0.007)mm/mm/min的应变速率下通过屈服点,然后加快应变速率,使试样在约1min内拉断。仲裁时,应采用有应变速率调节器的拉伸试验机上进行,到达屈服点之前,应变速率为0.005mm/mm/min,过屈服点之后,最后的十字头速度为2.54mm/min。

3.3超声波探伤检验方法,对于直径小于12.7mm的棒材,应按Q/BS0504的规定进行;对于直径不小于12.7mm的棒材,应按AMS2631B的规定进行。如合同中另有规定时,应按合同中的规定进行。

3.4低倍组织的检验方法,应按GB/T5168的规定进行。

3.5显微组织的检验方法按GB/T5168的规定进行。合同另有规定时,应按合同的规定执行。

3.6表面污染应按金相法检验,放大倍数为期100*。检验方法合同中另有规定时,应按合同的规定执行。

3.7外形尺寸应用相应精度的量具进行测量。

3.8表面质量应用目视法检查。

4、检验规则

4.1检查和验收

棒材应由供方技术监督部门检验,并保证棒材质量符合本标准的要求。

4.2组批

棒材应成批提交验收。每批在由同一牌号、同一锭号、同一规格、同一制造方法、同一状态和同一生产周期的产品组成。

4.3棒材均应进行化学成分、力学性能、超声波探伤、低倍组织、显微组织、表面污染、表面质量和外形尺寸的检验。

4.4取样

 棒材的取样位置和取样数量应符合表6的规定。

表6

检验项目 取样位置及取样数量 要求的章条号 试验的章条号
化学成分 H含量,每批取2个 2.3 3.1
尺寸、外形 逐支检查 2.4 3.7
力学性能 <38.1mm,在中心取纵向;≥38.10mm,在1/2R处取纵向。≥75mm,增加取横向,取样位置尽可能在1/2R处,每批取2支,每支各取1个。 2.6 3.2
超声波检验 逐支检查 2.7 3.3
低倍组织 每批取1个横向 2.8 3.4
显微组织 每批取1个 2.9 3.5
表面污染 每批取1个 2.10 3.6
表面质量 逐支检查 2.11 3,8
a其它成分的含量以原铸锭的分析结果报出。当所使用铸锭没有分析过残余元素(合同中要要求分析残余元素)和Y含量时,还应从同一锭号的成品棒材中任取一个试样,进行残余元素及Y含量的分析。 b力学性能包括退火状态和经再加热处理。 力学性能的试样按ASTM E8中图8规定的名义直径分别为12。7mm,8.89mm,6。35mm(以这三种试样尺寸可以取得的最大尺寸的一种为准)试样的尺寸和形状进行加工;对于直径小于10mm的棒材,应采用全截面拉伸试样。力学性能纵向度样的轴线与棒材的晶粒流向大致平行。

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