国家标准 GB/T38917一2020 航空航天用高温钛合金棒材 Hightemperaturetitaniumalloybarsforaerospaee 2020-06-02发布 2021-04-01实施国家市场监督管理总局发布国家标涯花管理委员会国家标准
GB/38917一2020 前言本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草本标准由有色金属工业协会提出本标准由全国有色金属标准化技术委员会(SAC/TC243)归口本标准起草单位:宝钛集团有限公司,宝鸡钛业股份有限公司、有色金属技术经济研究院、航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司、科学院金属研究所、中航沈飞民用飞机有限责任公司、宝武特种冶金有限公司、湖南金天钛业科技有限公司本标准主要起草人:胡志杰解晨、马忠贤、冯军宁陈秉刚、张江峰、白智辉、何书林、李魏、吕晶晶、朱绍祥、闵新华、孙盘滔、樊凯、张佼、冯永琦、高硕、贾栓孝
GB/38917一2020 航空航天用高温钛合金棒材范围本标准规定了航空航天用高温钛合金棒材的技术要求、试验方法、检验规则和标志、包装、运输、贮存及质量证明书与订货单(或合同)内容本标准适用于热锻、热轧方法生产的高温用钛合金圆形棒材(以下简称棒材) 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的凡是注目期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 GB/T228.1一2010金属材料拉伸试验第1部分:室温试验方法 GB/T228.2金属材料拉伸试验第2部分;高温试验方法 GB/T20391997金属拉伸蠕变及持久试验方法 GB/T3620.1钛及钛合金牌号和化学成分 GB/T3620.2钛及钛合金加工产品化学成分允许偏差 GB/T4698(所有部分海绵钛、钛及钛合金化学分析方法 GB/T5168钛及钛合金高低倍组织检验方法 GB/T5193钛及钛合金加工产品超声检验方法 GB/T8180钛及钛合金加工产品的包装、标志、,运输和贮存 GB/T23605钛合金日转变温度测定方法 Ys/T1282海绵钛,钛及钛合金化学分析方法多元素含量的测定电感稠合等离子体原子发射光谱法技术要求 3.1材料 3.1.1用于棒材生产的铸锭应至少熔炼两次,最后一次应采用真空自耗电弧炉熔炼首次可使用自耗电极、电子束冷床炉或等离子束冷床炉熔炼最后一次熔炼时不准许添加任何元素 3.1.2自耗电极不应使用鸽极氲弧焊焊接 3.2牌号状态及规格棒材的牌号,状态及规格应符合表1的要求 3.3化学成分 3.3.1棒材的化学成分应符合GBy/T3820.1的规定 3.3.2需方从棒材上取样进行化学成分复验时,化学成分允许偏差应符合GB/T3620.2的规定
GB/T38917一2020 表1牌号、状态及规格直径长度牌号供应状态 mm mm TC19 12~150 TAl1,TAI8,TAI9,TC6,Tc17,Tc25 热加工态(R) 12250 5005000 TA7、TA15、TA32、TA33、Tc1、Tc2.Tc4,TcIm 12300 3.4力学性能 3.4.1棒材的力学性能在经热处理后的试样上测试试样的推荐热处理制度宜参照表2进行,为保证材料性能,供方可依据实际需要,选用表2以外的其他热处理制度表2推荐热处理制度号热处理制度牌 TA7 750C一850C,保温1h一3h,空冷 982'1010C,保温1h,水冷(或899C927C,保温1h,空冷或更快速度冷却);555C605',保 TAll 温8h,空冷 TA15 700 -850笔,保温1h一4h,空冷 TA18 600'815C,保温1h3h,空冷 TA19 955C985C,保温1h2h,空冷;575C605C,保温8h,空冷 (T;-20),保温1h一2h,空冷或更快速度冷却;590飞保温2h,空冷首次退火温度允许在 6l0C TA32 月转变温度以下15"C~35"范围内调整 (T;一20)C,保温1h一2h,空冷或更快速度冷却;680c C,保温2h,空冷首次退火温度允许在 720" TA33 转变温度以下10C一35范围内调整 TC 700C850C,保温h3h,空冷 TC2 700 850C,保温1h一3h,空冷 TC4 ,保温1h一2h,空冷 700 850C Tc6 860C一920C,保温1h一3h,随炉(或转炉)冷却至600C一650C,保温2h,空冷 940 C 960C,保温1h一2h,空冷;520C一540C,保温6h,空冷首次退火温度允许在日转变温度以 TC11 下15一35 C范围内调整 Tc17 830 C -850,保温1h一4h,空冷;790C~810C,保温4h,水冷;620C一640C,保温8h,空冷 TC19 815"~915C,保温1h~2h,空冷;575"605C,保温4h~8h,空冷 950C970,保温1h4h,空冷;530C570,保温6h,空冷首次退火温度允许在B转变温度以 TC25 下15笔一35亿范围内调整注:T表示日转变温度 3.4.2棒材的室温力学性能应符合表3规定
GB/38917一2020 表3室温力学性能室温力学性能直径牌号抗拉强度R 规定塑性延伸强度Rm 断后伸长率A 断面收缩率Z mmm MPa MPa % % 12100 700 >785 >10 习 225 TA7 785 700 l00一300 20 TA1l 12250 895 >825 >10 >20 12200 9301130 >855 TA15 >8 >20 >200300 8851130 >815 TA18 12250 590735 >500 >12 >25 12100 >895 >825 10 25 TA19 895 >825 >8 100250 >20 TA32 12300 >900 >800 >6 >13 TA33 12300 >95o >880 >15 >6 TC1 12300 >585 >460 >12 24 TC2 12300 >685 >560 >10 >24 12150 >9 >20 >895 >825 TCA >150~300 >8 >15 TC6 12一250 9351180 >840 >20 1215o 91o >23 1030 >8 TCll >150~300 950 850 >15 6 TC17 12250 >1120 >1030 >7 >15 12150 >1100 >1035 TC19 6 >12 TC25 12250 >980 >860 >8 >18 3.4.3棒材的高温力学性能应符合表4的规定表4高温力学性能高温力学性能试验温度持久性能牌号规格抗拉强度R 试验应力" 试验时间 MPa MPa TA7 12300 350 >490 440 >100 12250 三 TAll 425 二620 TA15 570 470 12一300 500 50 350 340 320 l00 TA18 12250 400 >31o 28o >100
GB/T38917一2020 表4续高温力学性能试验温度持久性能牌号规格抗拉强度R 试验应力o 试验时间r MPa MPa TA19 12一250 620 480 TA32 12300 550 560 430 >100 12300 >600 TA33 600 310 >l00 TCT 12300 350 >345 325 >100 TC2 12300 350 >420 390 >100 Tc！ 12300 400 >600 560 >100 TC6 12250 685 >685 400 >50 Tc11 12300 500 685 640 >35 Tc17 12250 400 >885 685 >100 TC19 12150 425 >930 500 >735 635 >50 T25 12250 550 >686 441l >50 3.5尺寸和外形 3.5.1棒材以机加工表面供货 3.5.2棒材的直径及其允许偏差应符合表5的规定 3.5.3棒材的定尺或倍尺长度应在其不定尺长度范围内.定尺长度的允许偏差为十20mm.倍尺长度还应计人棒材切断时的切口量,每一切口量为10nmm 定尺或倍尺长度应在合同中注明 3.5.4棒材的两端应切平整,切斜不应大于5mm. 3.5.5棒材的平直度不应大于5mm/m 表5直径允许偏差单位为毫米直径允许偏差 >12100 士l.0 >100~150 士2.0 150200 士2.5 >200250 士3.0 >250300 士4.0 3.6|转变温度林材应按熔炼炉号提供转变温度转变温度仅提供实测值,不作为判定依据
GB/38917一2020 3.7超声检测棒材应进行超声检测超声检测结果应符合GB/T5193的规定,其验收级别见表6 表6探伤验收级别棒材直径验收级别 mm 126o Al >60150 B >150300 3.8低倍组织 3.8.1棒材的横向低倍组织不应有裂纹、缩尾、气孔、金属或非金属夹杂、影响使用的偏析及其他目视可见的冶金缺陷 3.8.2棒材的横向低倍组织不应有目视可见的清晰晶粒 3.9显微组织经试样热处理后,棒材试样的显微组织应符合如下要求 TA7钛合金的显微组织应是等轴a组织或等轴和拉长a组织,以及部分破碎和扭曲的晶界a a 及片状a,无完整的原始晶界其他钛合金的显微组织为两相区加工产生的组织,无完整的原始日晶界组织可为在转变的 b 基体上的等轴《组织,或等轴和拉长《组织,以及部分破碎和扭曲的晶界及片状a组织 3.10外观质量 3.10.1棒材表面不准许有裂纹、折叠等缺陷棒材表面的局部缺陷应予以清除,清理深度不超过棒材的相应尺寸允许偏差之半;且其清除部位的深度与宽度之比不应大于18 3.10.2棒材表面允许存在不大于直径允许偏差之半的个别轻微划伤、压痕、啃伤,麻点等缺陷 3.11表面粗糙度棒材的表面粗糙度Ra不应大于3.24m(以满足超声检测要求为准). 试验方法 4.1化学成分分析按GB/T4698或Ys/T1262进行,化学成分仲裁分析按GB/T4698进行 228.12010进行检验,室温拉伸试验选R7试样 42室温拉伸试验按GBT 4.3高温拉伸试验按GB/T228.2进行检验,选用直径为5mm的试样 44持久试验按GB/T2039-1997进行检验 4.5尺寸和外形检验用相应精度的量具进行检验 4.6B转变温度按GB/T23605进行测试 4.7超声检测按GB/T5193进行检验 4.8低倍组织、显微组织检验按GB/T5168进行检验
GB/T38917一2020 4.9外观质量用目视及相应精度量具进行检验 4.10表面粗糙度按标块对比法进行检测 5 检验规则 5.1检查和验收 5.1.1棒材应由供方质量检验部门进行检验,保证棒材质量符合本标准的规定,并填写质量证明书 5.1.2需方应对收到的棒材按本标准的规定进行复验复验结果与本标准及订货合同的规定不符时应以书面形式向供方提出,由供需双方协商解决属于尺寸和外形及外观质量的异议,应在收到产品之日起一个月内提出,属于其他性能的异议,应在收到产品之日起三个月内提出如需仲裁,仲裁取样应由供需双方共同进行 5.2组批棒材应成批提交验收,每批应由同一牌号、熔炼炉号、规格、状态、制造方法和同一生产周期的棒材组成 5.3检验项目每批棒材应进行化学成分、室温力学性能高温力学性能3转变温度、超声检测、尺寸和外形,低倍组织、显微组织,外观质量和表面粗糙度的检验 5.4取样棒材的取样位置及数量应符合表7的规定表7取样位置及数量检验项目取样位置取样数量要求的章条号试验方法的章条号化学成分" 任意部位每批1份 3.3 力学性能" 见表8 每批?根各1个 3.4 4.2,4.3,4.4 尺寸和外形逐根 3.5 4.5 月转变温度任意部位每批1份 3,6 4.6 超声检测逐根 3.7 4.7" 低倍组织见表8 每批1根1个 3.8 4.8 见表8 3.9 4.8 显微组织每批2根各1个外观质量逐根 3.10 4.9 3.ll 4.10 表面粗糙度逐根氢含量在成品棒材上取样分析;其他化学成分,供方以原铸锭的分析结果报出,需方复验在棒材上取样当需方仅订购一根棒材时,供方可按测试项目各取一个试样供需双方应在成品棒材上取样检测
GB/T38917一2020 表8力学性能及高低倍组织检验试样取样位置力学性能直径低倍组织显微组织 mm 纵向横向 1230 圆心横向,圆心 >30~100 D/4 横向横向,D/4 >100~300 弦向注:D为棒材直径 5.5检验结果的判定 5.5.1化学成分分析结果中有试样不合格时,应从该批棒材中另取双倍数量的试样对该不合格元素进行重复检验若重复检验结果全部合格,判该批棒材合格;若重复试验仍有结果不合格,判该批棒材不合格 5.5.2力学性能检验结果中有试样不合格时,应从该批棒材包括原受检棒材)中另取双倍数量的试样对该不合格项目进行重复试验,试验结果全部合格,判该批棒材合格;若重复试验仍有一个结果不合格判该批棒材不合格但允许供方对该批棒材取样重新热处理后,对所有检测项目重新进行检验,试验结果全部合格,判该批棒材合格棒材试样重复热处理仅限一次 5.5.3低倍组织检验按如下规则判定: 低倍组织检验中,如发现并判为有脆性偏析(其硬度明显高于基体的偏析,常见的如富氧、富氮等偏析),该判批棒材不合格;如判为有非脆性偏析,允许剔除后重新组批交货 b 低倍组织中有裂纹、缩尾、气孔、金属或非金属夹杂物时,允许供方逐根检验,剔除缺陷,合格者交货低倍组织检验中,若对是否属于清晰晶粒产生疑议或争议,应以该区的高倍检验结果为准高倍组织检验合格,则判低倍组织合格 5.5.4显微组织检验结果不合格,判该批棒材不合格但允许供方逐根检验,合格者重新组批交货尺寸和外形,超声检测,外观质量及表面粗糙度检验结果不合格,判单根棒材不合格 5.5.5 标志、包装、运输、贮存及质量证明书 6.1产品标志在检验合格的每根棒材上应至少标记如下内容牌号 aa 规格; b) 供应状态 c 批号或炉号 d 6.2包装、标志、,运输和贮存棒材的包装、标志、运输和贮存应符合GB/T8180的规定 6.3质量证明书每批棒材应附有质量证明书,注明
GB/T38917一2020 a)供方名称 b 产品名称合同号; c) d)产品牌号,规格和状态; 熔炼炉号或批号; e 重量和支数; 试样所采用的热处理制度; g h)各项分析检验结果及质量检验部门印记; 本标准编号; 出厂日期或包装日期订货单(或合同)内容按本标准订购棒材的订货单(或合同)应包括下列内容: a) 产品名称; b 牌号; 状态; c 尺寸规格 d 重量或支数， e) f 本标准编号 g)其他

航空航天用高温钛合金棒材GB/T38917-2020详解

随着现代航空航天技术的不断发展，对于材料的性能要求也越来越高。其中，高温钛合金棒材被广泛应用于飞机、火箭和卫星等领域。而GB/T38917-2020则成为了航空航天用高温钛合金棒材的国家标准。

什么是高温钛合金棒材？

高温钛合金棒材是一种具有特殊机械性能和耐高温性能的钛合金材料。它主要由钛元素和其他合金元素组成，例如铝、钒、锆、铁等。这些元素可以加强钛合金的刚度、强度和抗腐蚀性能，同时也能提高其耐高温性。

GB/T38917-2020的主要内容

GB/T38917-2020是我国航空航天用高温钛合金棒材的国家标准，于2020年12月1日正式实施。该标准规定了高温钛合金棒材的技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和质量证明等方面的内容。

具体来说，该标准规定了高温钛合金棒材的材料分类、化学成分、机械性能、物理性能、加工性能、表面质量和缺陷控制等指标。此外，还规定了高温钛合金棒材应进行的各种试验和检验方法，以及其标志、包装、运输和质量证明的要求。

高温钛合金棒材的应用

因为高温钛合金棒材具有良好的机械性能和耐高温性能，所以被广泛应用于航空航天、航空发动机、化工、海洋工程、汽车制造等领域。例如，高温钛合金棒材可以用于制造飞机结构件、导弹外壳、航空发动机轴等高温部件。

结语

航空航天用高温钛合金棒材GB/T38917-2020是我国标准化工作的重要成果，对于促进我国高端制造业的发展具有重要意义。相信随着技术的不断进步和应用的不断扩大，高温钛合金棒材的应用前景将会更加广阔。