中華人民共和國(guó)國(guó)家軍用標(biāo)準(zhǔn)

GJB391A-2015 代替 GJB 391-1987

航天用鈦合金餅材規(guī)范

Specification for titanium alloy disc for aerospace

2015-10-01實(shí)施 2015-06-19發(fā)布

中國(guó)人民解放軍總裝備部批準(zhǔn)

前言

本規(guī)范代替GJB 391-1987《航天工業(yè)用TC4鈦合金鍛制餅材》。

本規(guī)范與GJB 391-1987相比， 主要有以下變化：

a) 增加了TC4ELI鈦合金牌號(hào)；

b) 將TC4鈦合金的力學(xué)性能分為TC4(底氧)和TC4(高氧)兩類：

c) 擴(kuò)大了餅材的規(guī)格范圍；

d) 增加了熱加工態(tài)的供應(yīng)狀態(tài)；

e) 補(bǔ)充了新增鈦合金牌號(hào)的力學(xué)性能、超聲檢測(cè)、尺寸和外形、低倍組織及顯微組織等要求；

f) 補(bǔ)充了各牌號(hào)鈦合金的推薦熱處理制度：

g)刪除了低倍組織評(píng)級(jí)圖，并減少了低倍組織的取樣數(shù)量；

h) 增加了餅材的顯微組織要求。

本規(guī)范由中國(guó)人民解放軍總裝備部電子信息基礎(chǔ)部提出。

本規(guī)范起草單位：寶雞鈦業(yè)股份有限公司、寶鈦集團(tuán)有限公司、航天材料及工業(yè)研究所、沈陽斯林 達(dá)安科新技術(shù)有限公司。

本規(guī)范主要起草人：王永梅、李渭清、王琪、李獻(xiàn)軍、黃永光、鄧紅、董潔、馮軍寧。

GJB 391于1987年8月首次發(fā)布。

航天用鈦合金餅材規(guī)范

1、范圍

本規(guī)范規(guī)定了鈦合金餅材的要求。

本規(guī)范適用于鍛造方法生產(chǎn)的鈦合金餅材(以下簡(jiǎn)稱餅材)。

2、引用文件

下列文件中的有關(guān)條款通過引用而成為本規(guī)范的條款。凡注日期或版次的引用文件，其后的任何修改單(不包括勘誤的內(nèi)容)或修訂版本都不適用于本規(guī)范，但提倡使用本規(guī)范的各方探討使用其最新版本

的可能性。凡不注日期或版次的引用文件，其最新版本適用于本規(guī)范。

GB/T 228.1-2010 金屬材料拉伸試驗(yàn) 第1部分：室溫試驗(yàn)方法

GB/T 229 金屬材料 夏比擺錘沖擊試驗(yàn)方法 

GB/T 231.1 金屬材料 布氏硬度試驗(yàn) 第1部分：試驗(yàn)方法

GB/T 3620.1 鈦及鈦合金牌號(hào)和化學(xué)成分

GB/T 3620.2 鈦及鈦合金加工產(chǎn)品化學(xué)成分允許偏差

GB/T 4698(所有部分) 海綿鈦、鈦及鈦合金化學(xué)分析方法

GB/T5168 a-β鈦合金高低倍組織檢驗(yàn)方法

GB/T5193-2007 鈦及鈦合金加工產(chǎn)品超聲波探傷方法

GB/T 8180 鈦及鈦合金加工產(chǎn)品的包裝、標(biāo)志、運(yùn)輸和貯存

GB/T 23605 鈦合金β轉(zhuǎn)變溫度測(cè)定方法

3、要求

3.1 牌號(hào)、供貨狀態(tài)、規(guī)格

餅材的牌號(hào)、供貨狀態(tài)和規(guī)格應(yīng)符合表1的規(guī)定。

3.2 材料

3.2.1 餅材用鑄錠應(yīng)采用真空自耗電弧爐熔煉，熔煉次數(shù)不得少于兩次。

3.2.2 自耗電極禁止使用鎢極氬弧焊焊接。

3.3 化學(xué)成分

3.3.1餅材的化學(xué)成分應(yīng)符合GB/T 3620.1的規(guī)定，其中TC4鈦合金中氧含量應(yīng)不大于0.15%。訂購方要求并在合同中注明時(shí)，可供應(yīng)氧含量高于0.15%的TC4的餅材。

3.3.2 訂購方在餅材上取樣檢驗(yàn)時(shí)，其化學(xué)成分允許偏差應(yīng)符合GB/T 3620.2的規(guī)定。

3.4 力學(xué)性能

餅材的力學(xué)性能在經(jīng)熱處理后的試樣坯上取樣測(cè)試，其室溫力學(xué)性能檢驗(yàn)結(jié)果應(yīng)符合表2的規(guī)定，其中Rp0.2指標(biāo)不作為驗(yàn)收依據(jù)。試樣坯的推薦熱處理制度見表3規(guī)定。

3.5 β轉(zhuǎn)變溫度

餅材應(yīng)按熔煉爐號(hào)提供β轉(zhuǎn)變溫度實(shí)測(cè)值。

3.6 超聲波檢驗(yàn)

3.6.1 餅材均應(yīng)在兩端面進(jìn)行超聲檢測(cè)，檢驗(yàn)結(jié)果應(yīng)符合GB/T5193-2007中A1級(jí)的規(guī)定。

3.6.2 被檢餅材出現(xiàn)多個(gè)反射信號(hào)，且超過試塊相應(yīng)埋藏深度中0.8mm平底孔反射信號(hào)幅度時(shí)，如果相鄰反射中心距離小于25mm時(shí)應(yīng)予報(bào)廢。

3.6.3 回波信號(hào)幅度小于相應(yīng)試塊埋藏深度的中1.0mm平底孔反射信號(hào)幅度、大于相應(yīng)試塊埋藏深度的中0.8mm平底孔反射信號(hào)幅度應(yīng)作記錄。

3.7 尺寸和外形

3.7.1 餅材的外徑和高度尺寸允許偏差均為+3 0mm。

3.7.2 餅材的倒角半徑為5mm~10mm。

3.8 低倍組織

3.8.1 餅材的低倍組織不允許有裂紋、折疊、氣孔、金屬或非金屬夾雜物、偏析及其他目視可見的冶金缺陷。

3.8.2 低倍組織不允許有明顯的、目視可見的清晰晶粒。

3.9 顯微組織

經(jīng)熱處理后，餅材的顯微組織應(yīng)為a-β兩相區(qū)加工組織，無完整的原始β晶界。在轉(zhuǎn)變的β基體上的等軸α組織，或等軸α和拉長(zhǎng)α組織，以及部分破碎和扭曲的晶界α及片狀α都是可接受的組織。

3.10 表面狀況

餅材應(yīng)以機(jī)加工表面供貨。表面粗糙度的R.值應(yīng)不大于3.2um(以滿足超聲檢測(cè)要求為準(zhǔn))。

3.11 外觀質(zhì)量

3.11.1 餅材表面不應(yīng)有裂紋、氧化皮、折疊等目視可見的缺陷，不應(yīng)有明顯的過渡線或較深的刀痕。

3.11.2 餅材局部缺陷允許用打磨方法清除，打磨深度應(yīng)不超過尺寸允許偏差。打磨深寬之比在兩端面

應(yīng)不大于1：6，在側(cè)面應(yīng)不大于1：10。餅材兩端面上不允許存在有對(duì)稱的清理凹坑，側(cè)面打磨應(yīng)沿軸向進(jìn)行。

3.12 餅材標(biāo)志

在已檢驗(yàn)的每件餅材的一個(gè)端面上應(yīng)標(biāo)記如下內(nèi)容：

a)牌號(hào)；

b)熔煉爐號(hào)；

c)規(guī)格；

d)供貨狀態(tài)；

e)錠節(jié)號(hào)。

4、質(zhì)量保證規(guī)定

4.1 檢驗(yàn)分類

本規(guī)范規(guī)定的檢驗(yàn)為質(zhì)量一致性檢驗(yàn)。

4.2 質(zhì)量一致性檢驗(yàn)

4.2.1組批 

餅材應(yīng)成批提交驗(yàn)收。每批應(yīng)由同一牌號(hào)、同一熔煉爐號(hào)、同一熱處理爐批、同一規(guī)格、同一制造

方法和同一生產(chǎn)周期生產(chǎn)的餅材組成。

4.2.2 檢驗(yàn)項(xiàng)目及取樣

4.2.2.1 餅材質(zhì)量一致性檢驗(yàn)的項(xiàng)目、取樣位置及數(shù)量應(yīng)符合表4的規(guī)定。

4.2.2.2 餅材的取樣，每批餅材解剖一件，承制方在半件餅材上取樣進(jìn)行力學(xué)性能、低倍和顯微組織的檢驗(yàn)，另半件餅材隨同該批產(chǎn)品一起交付訂購方(供復(fù)驗(yàn)用)。

4.2.2.3 當(dāng)用同一鑄錠采用相近工藝，同時(shí)生產(chǎn)幾種規(guī)格相近的餅材時(shí)，訂購方同意并在合同中注明時(shí)，允許用最大規(guī)格餅材的性能和組織的檢驗(yàn)結(jié)果代表其他規(guī)格餅材的檢驗(yàn)。

4.2.3 檢驗(yàn)結(jié)果的判定

4.2.3.1 化學(xué)成分不合格時(shí)，判該批餅材不合格。

4.2.3.2 超聲檢測(cè)、尺寸和外形、表面狀況及外觀質(zhì)量不合格時(shí)，判該件不合格。

4.2.3.3 力學(xué)性能檢驗(yàn)中若有一個(gè)結(jié)果不合格時(shí)，應(yīng)從該批餅材上另取雙倍數(shù)量的試樣進(jìn)行重復(fù)試驗(yàn)，重復(fù)試驗(yàn)仍有結(jié)果不合格，則判該批餅材不合格。

4.2.3.4 在低倍組織檢驗(yàn)中，如發(fā)現(xiàn)并判為有脆性偏析(其硬度明顯高于基體的偏析，常見的如富氧、富氮等偏析)，判該批餅材不合格；如判為有非脆性偏析，允許剔除后重新組批交貨。

4.2.3.5 顯微組織檢驗(yàn)不合格，判該批餅材不合格。但允許承制方逐件進(jìn)行檢驗(yàn)，剔除不合格者后重新組批交貨。

4.2.3.6 β轉(zhuǎn)變溫度附實(shí)測(cè)值，不做判定依據(jù)。

4.3 試驗(yàn)方法

4.3.1 化學(xué)成分的仲裁分析按GB/T4698(所有實(shí)名)的規(guī)定進(jìn)行。

4.3.2 室溫拉伸試驗(yàn)按GB/T228.1-2010的規(guī)定進(jìn)行。室溫拉伸試驗(yàn)選R7試樣。

4.3.3 室溫沖擊試驗(yàn)按GB/T229的規(guī)定進(jìn)行。選用U型缺口深度為2mm的試樣。

4.3.4 硬度試驗(yàn)按GB/T231.1的規(guī)定進(jìn)行。

4.3.5 β轉(zhuǎn)變溫度用GB/T23605或其他方法測(cè)定。

4.3.6 超聲檢測(cè)按GB/T5193-2007的規(guī)定進(jìn)行。

4.3.7 尺寸和外形檢驗(yàn)用相應(yīng)精度的量具進(jìn)行。

4.3.8 低倍組織、顯微組織的檢驗(yàn)按GB/T5168的規(guī)定進(jìn)行。

4.3.9 表面狀況檢驗(yàn)用表面粗糙度標(biāo)塊對(duì)比法進(jìn)行。

4.3.10 外觀質(zhì)量用目視進(jìn)行檢驗(yàn)，必要時(shí)可使用不大于10倍放大鏡。

5、交貨準(zhǔn)備

5.1 包裝、運(yùn)輸、貯存、標(biāo)志

餅材的包裝、運(yùn)輸、貯存、標(biāo)志按GB/T8180的規(guī)定進(jìn)行。

5.2 質(zhì)量證明文件

每批餅材應(yīng)附有質(zhì)量證明文件，注明：

a)產(chǎn)品名稱；

b)合金牌號(hào)、產(chǎn)品規(guī)格；

c)供貨狀態(tài)；

d)β轉(zhuǎn)變溫度；

e)批號(hào)或熔煉爐號(hào)；

f)凈重和件數(shù)；

g)各項(xiàng)分析檢驗(yàn)結(jié)果和質(zhì)量檢驗(yàn)部門印記；

h)本規(guī)范編號(hào)；

i)出廠日期(或包裝日期)。

6、說明事項(xiàng)

6.1預(yù)定用途

本規(guī)范規(guī)定的餅材預(yù)定用于航天部門制造壓力容器。

6.2 標(biāo)記示例

產(chǎn)品標(biāo)記按產(chǎn)品名稱、本規(guī)范編號(hào)、牌號(hào)、規(guī)格、供貨狀態(tài)的順序表示。標(biāo)記示例如下：

示例：

按本規(guī)范生產(chǎn)的、牌號(hào)為TC4ELI鈦合金、直徑為Φ 200mm、高度為116mm的消除應(yīng)力狀態(tài)的餅材標(biāo)記為：

餅材GJB 391A-2015 TC4ELIΦ 200× 116

訂購文件應(yīng)明確的內(nèi)容

6.3合同或訂單中應(yīng)寫明下列內(nèi)容：

a)本規(guī)范名稱和編號(hào)；

b)產(chǎn)品名稱；

c)牌號(hào)(選用TC4(高氧)時(shí)需在合同中注明)；

d)狀態(tài)、規(guī)格和數(shù)量；

e) 其他需要說明的事項(xiàng)。

相關(guān)鏈接