GJB中華人民共和國國家軍用標準GJB 2921-97

超塑成形用TC4鈦合金板材規范

Specification for TC 4 titanium alloy sheet

for super plastic forming

1997-05-23發布 1997-12-01實施

國防科學技術工業委員會批準

中華人民共和國國家軍用標準

1、范圍

1.1 主題內容

本規范規定了超型成形用TC4鈦合金板材(以下簡稱板材)的要求、質量保證規定和交貨準備等。

1.2 適用范圍

本規范適用于退火狀態的TC4鈦合金板材。

1.3 分類

板材按供應狀態和規格分類，并應符合表1的規定。

2、引用文件

GB 228-87 金屬拉伸試驗方法

GB 232-88 金屬彎曲試驗方法

GB 5168-85 兩相社合金高低倍組織檢驗方法

GB 6394-86 金屬平均晶粒度測定方法

GB 6395-86 金屬高溫拉伸持久試驗方法

GB 6397-86 金屬拉伸試驗試樣

GB 8180-87 鈦及鈦合金加工產品的包裝、標志、運輸和儲存

GB/T 3620.1-94 鈦及鈦合金牌號和化學成分

GB/T 3620.2-94 鈦及鈦合金加工產品化學成分及成分允許偏差

GB/T 4338-1995 金屬高溫拉伸試驗方法

GB/T 4698-1996 海綿鈦、鈦及鈦合金化學分析方法

3、要求

3.1 冶煉方法

3.1.1 用于制造超塑成形用TC4板材的鑄錠應采用真空自耗電弧爐熔煉，熔煉次數應不少于兩次。最后一次熔煉穩定階段的壓力應不大于5Pa。

3.1.2 自耗電極不允許使用鎢板氬弧焊焊接。

3.2 化學成分

3.2.1 板材的氫含量應不大于0.0125%，氧含量應不大于0.18%(當氧含量大于0.18%但不大于0.20%時，雙方協商解決)，其它化學成分應符合GB/T 3620.1中TC4牌號的規定。

3.2.2 訂購方從板材上取樣進行化學成分復驗分析時，其成分允許偏差應符合GB/T 3620.2的規定。

3.3 力學性能

3.3.1 板材的室溫力學性能應符合表2的規定。訂貨合同不注明時只測試橫向性能。

3.3.2 訂購方要求并在合同中注明時，板材的高溫力學性能應符合表3的規定。

3.3.3 板材推薦的熱處理制度見表4。

3.4 工藝性能

3.4.1 彎曲性能

板材的室溫彎曲性能應符合表5的規定。彎曲后，試樣彎曲外表面應符合GB 232中8.2條的規定。

3.4.2 應變速率敏感性指數

必要時，應測試應變速率敏感性指數m值。

3.5 β轉變溫度

承制方應按熔煉爐號提供板材的β轉變溫度。

3.6尺寸和外形

3.6.1 板材的厚度、寬度、長度的允許偏差應符合表6的規定。

3.6.2 板材的邊部應切齊，無裂口、分層、卷邊，允許有輕微的毛刺。

3.6.3 板材各角應切成直角，切斜應不超過其寬度和長度的允許偏差。

3.6.4 板材的不平度應符合表7的規定。

3.7 顯微組織

3.7.1 板材的顯微組織應為在α+β區加工形成的基本均勻等軸的α+β兩相組織，但允許有總量不超過15%的長條α晶粒。

3.7.2 板材的橫向平均晶粒尺寸應符合表8的規定。

3.8 超聲波檢驗

板材應進行超聲波檢驗，其驗收級別應經雙方協商，并在合同中注明(未注明時，不進行超聲波檢驗)。

3.9 表面污染層

板材表面應無富氧層，如α層或其它的表面污染層。

3.10 表面狀況

板材表面應光潔。板材以酸洗表面供貨。

3.11 外觀質量

3.11.1 板材表面允許存在輕微的發暗和局部水跡，允許有局部的且不超過其厚度公差之半的劃傷、壓痕、凹坑，但應滿足最小厚度的要求。

3.11.2 板材表面不允許有裂紋、起皮、氧化皮、壓折、金屬及非金屬壓入物等缺陷及過堿或酸

洗的痕跡。

3.11.3 板材允許順軋制方向清理局部缺陷，清理后應拋光。清理后的板材厚度應不小于最小允許厚度，清理面積不超過總面積的5%。

3.11.4 對外觀質量有特殊要求時，可經雙方協商并在合同中注明。

3.12 產品標志

在已檢驗的每張板材的一端應打上如下標記：

a.合金牌號；

b.熔煉爐號、批號；

c.狀態；

d.厚度。

4、質量保證規定

4.1 檢驗責任

除合同或訂單中另有規定外，承制方應負責完成本規范規定的所有的檢驗。必要時，上級鑒定機械有權對本規范所述的任一檢驗項目進行檢驗。

4.1.1 合格責任

所有板材必須符合本規范第3章和第5章的所有要求。若合同中包括本規范未規定的檢驗要求，承制方還應保證所提交驗收的板材符合合同要求。

4.1.2 復驗和仲裁

訂購方對收到的板材應進行復驗，如復驗結果與本規范的規定不符時，應在收到板材之日起六個月內向承制方提出，由雙方共同判定。意見不統一時可由雙方同意的第三方仲裁。

4.2 質量一致性檢驗

4.2.1 組批

板材應成批提交驗收。每批應由同一牌號、同一熔煉爐號、同一狀態、同一規格和同一熱處理(批)爐、同一制造方法、同一生產周期的板材組成。

4.2.2 檢驗項目及取樣

4.2.2.1 板材質量一致性檢驗的項目、取樣位置和數量應符合表9的規定。

4.2.2.2 氫含量在板材上取一份試樣測定，其它成分承制方由原鑄錠的分析結果報出，訂購方復驗均在板材上取樣。

4.2.3 檢驗結果的判定

4.2.3.1 化學成分不合格時，整批不合格。板材的尺寸、表面狀況、外觀質量及超聲波檢驗不合格時，單件不合格。

4.2.3.2 在力學性能、工藝性能、顯微組織和表面污染層的檢驗中，如果有一個試樣的檢驗結果不合格，則從該批板板(包括原受檢板材)中取雙倍試樣進行該不合格項目的重復試驗，若仍

有一個試樣的試驗結果不合格，則該批板材為不合格，或逐張對不合格項目進行檢驗，合格者重新組批交貨。

4.3 檢驗方法

4.3.1 化學成分仲裁分析方法按GB/T 4698進行。

4.3.2 室溫拉伸試驗方法按GB 228進行。拉伸試驗試樣應符合GB 6397中的試樣P1、P2的規定。

4.3.3 高溫拉伸試驗方法按GB/T 4338進行。

4.3.4 高溫持久試驗方法按GB 6395進行。

4.3.5 彎曲試驗方法按GB 232進行。采用15mm寬的試樣，彎芯直徑為板材名義厚度的3倍，彎曲軸線應平行于軋制方向。

4.3.6 m值的測定方法參照JB 4408進行。

4.3.7 β轉變溫度用金相淬火法或其它方法進行。

4.3.8 尺寸檢驗用相應精度的量具進行。厚度在距頂角不小于100mm和距邊部不小于10mm處測量。

4.3.9 板材的不平度按下式確定。

式中：

L——板材表兩相鄰波峰與直尺測量時兩接觸點間的距離，mm；

H——為L所對應波谷的最大垂直距離，mm。

4.3.10 顯微組織的檢驗按GB 5168進行。晶粒度的檢驗參照GB 6394進行。

4.3.11 超聲波檢驗方法由雙方協商。

4.3.12 表面污染層的檢驗采用金相法進行。

4.3.13 表面狀況和外觀質量用目視檢查。

5、交貨準備

5.1 包裝、標志、運輸和儲存

板材的包裝、標志、運輸和儲存按GB 8180的規定進行。

5.2 質量證明書

每批板材應附有質量證明書，其上注明：

a.承制方名稱，地址；

b.訂購方名稱；

c.合同號；

d.板材名稱；

e.合金牌號、規格、狀態；

f.熔煉爐號和批號；

g.板材的凈重和件數；

h.各項分析檢驗結果，熱處理制度；

i.技術監督部門印記；

j.本規范編號；

k.包裝日期。

6、說明事項

6.1 預定用途

本規范規定的TC4鈦合金板材預定用于超塑成形制作航空、航天工業用零件。

6.2 訂貨文件內容

合同和訂單中應寫明下列內容：

a.本規范的名稱和編號；

b.板材名稱、牌號、狀態、規格和數量；

c.對縱向室溫力學性能的要求(見3.3.1)；

d.對高溫力學性能的要求(見3.3.2)；

e.對超聲波檢驗的要求(見3.8)；

f.其它需要說明的事項。

附加說明：

本規范由中國有色金屬工業總公司提出。

本規范由中國有色金屬工業總公司標準計量研究所歸口。

本規范由寶雞有色金屬加工廠、中國航空工業總公司第625所、航空621所、航天510所、航空601所負責起草。

本規范主要起草人：周明科、侯冠群、唐普放、尚波生、史政敏、劉東升、趙新年、夏紹玉。

計劃項目代號：5YS05。