国家标准 GB/T38916一2020 航空航天用高温钛合金板材 Hightemperaturetitamiumalloyplateamdsheetforaerspace 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/38916一2020 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、科学院金属研究所、中航沈飞民用飞机有限责任公司本标准主要起草人:郭金榜、马忠贤、白智辉、解晨、王勤波、胡志杰、冯军宁将张江峰、朱绍祥贾大炜、冯永琦、高质、贾栓孝
GB/38916一2020 航空航天用高温钛合金板材范围本标准规定了航空航天用高温钛合金板材的技术要求、试验方法、检验规则及标志、包装、运输、贮存、质量证明书和订货单(或合同)内容本标准适用于轧制方法生产的钛合金板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日期的引用文件,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/T229金属材料夏比摆锤冲击试验方法 GB/T232金属材料弯曲试验方法 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达钛及钛合金加工产品超声检验方达 GB/T5193 GB/T8180钛及钛合金加工产品的包装、标志,运输和贮存 GB/T23603钛及钛合金表面污染层检测方法 GB/T23605钛合金转变温度测定方法 YS/T1001 钛及钛合金薄板超声波检测方法 YS/T1262海绵钛、钛及钛合金化学分析方法多元素含量的测定电感耦合等离子体原子发射光谱法技术要求 3.1材料 3.1.1用于生产板材的铸锭应至少熔炼两次第一次熔炼可采用真空自耗电弧炉或冷床炉熔炼,随后的熔炼应采用真空自耗电弧炉熔炼,且最后一次熔炼不准许添加任何元素自耗电极不应使用鹤极氨弧焊焊接 3.1.2 3.2牌号、状态和规格板材的牌号、状态和规格应符合表1的规定
GB/T38916一2020 表1牌号、状态和规格规格/mm 牌号状态长度厚度宽度 0.55.0 400一l800 10004000 TA6、TA7、TAl5、退火态(M) Tc1,Tc2,Tc3,Tc: >5.0100.0 4003000 1000一6000 3.3化学成分 3.3.1板材的化学成分应符合GB/T3620.1的规定 3.3.2需方从板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 3.4外形尺寸及其允许偏差 3.4.1板材的厚度允许偏差应符合表2的规定表2厚度允许偏差单位为毫米规定宽度范围的厚度允许偏差板材厚度 4001000 >10002000 >20003000 0.50.8 士0.07 士0.09 >0.81.o 士0.09 士0.10 >1.01.5 士0.10 士0.13 >1.52.0 士0.13 士0.15 >2.02.5 士0.15 士0.18 >2.53.0 士0.18 士0.22 >3.05.0 士0.22 士0.30 >5.06.0 士0,22 士0.40 士0,80 >6.08.0 士0.35 士0.60 士0,80 >8.,010.0 士0.40 士0.60 士0.80 >10.015.0 士0.50 士0.80 士1,00 >15.020.0 士0.20 士0.90 士1 .10 >20.,0~30.0 士0.90 士1.00 士1.20 士1.50 30.040.0 士1.l0 士1.20 >40.050.0 土1.20 士1.50 士2.00 士2.50 50.070.0 士1.60 士2.00 >70.0100.0 士2.00 士2.50 士2.50 3.4.2板材的宽度和长度允许偏差应符合表3的规定
GB/38916一2020 表3宽度和长度允许偏差单位为毫米规定宽度范囤的宽度允许偏差规定长度范围的长度允许偏差板材厚度 400000 l0003000 10004000 40006000 +5 十 + " 0.55.0 +" + 十 + " 5.0一30.0 十10 十 " 十H >30.0一50,0 +15 十15 " + " >50.0~100.0 0 3.4.3板材的不平度应符合表4的规定需方要求并在合同中注明时,板材的不平度不应大于 3mm/m,各角距平台的间距不应大于5mm. 表4不平度规定宽度范围的不平度,不大于板材厚度 mmm 400mm~1000mm >l000mm2000mm >2000mm~3000mm 0.55.0 10mm/m 12mm/m 5.0l0.0 l0mm/m 12mm/m 15mm/m >10.,0~50.0 10mm/m1 12mm/m1 8mm/m >50.0~100.0 6mm/m 8mm/m 10mm/m 3.4.4板材的侧边弯曲度不应大于3 mm/m 3.4.5板材边部应切成直角，且无裂口,卷边、毛刺,切斜不应超过板材长度和宽度的允许偏差 3.5力学性能 3.5.1板材的室温力学性能应符合表5的规定表5室温力学性能规定塑性延伸冲击吸收板材厚度抗拉强度R 断后伸长率A断面收缩率2 牌号状态强度R动能量KU" MPa % % mm MPa >20o 0.8一1.5 685850 605 M TA6 >1.5~2.0 685850 605 >15 >2.025.0 68585o >605 >12 0.8~1.5 765930 >685 >20 >1.52.0 765930 685 >l5 M TA7 >2.,0l10,0 765930 >685 >12 730900 660 9 三 >10,0~30,O
GB/T38916一2020 表5(续规定塑性延伸冲击吸收板材厚度抗拉强度R 断后伸长率A断面收缩率2 牌号状态能量KU 强度Rm. % mm MPa MPa 0.8l.8 930l130 >855 >12 >l.84.0 930~l130 >855 >10 TA15 M 4.012.0 9301l30 >855 >12.0~70.0 930~l13o 855 12 >6 0.52.0 590~735 >46o >25 M TC1 >2.010.0 590~735 460 >20 0.5~1.0 685920 >620 >25 TC2 M >1.02.0 685~920 >620 >15 >2.025.0 685920 >620 >12 >12 0,5一2.0 880~1080 >820 M TC3 820 >10 >2.0l0.0 880l080 0.54.0 925115o >870 >12 >4.05.0 925~1150 870 >10 M Tc4 >5.010.0 895~1100 >825 >10 >10.0100.0 8951100 >825 >9 冲击吸收能量为一组三个冲击试样测试结果的算术平均值允许其中一个试样的测试结果小于规定的平均值,但不应小于该平均值的70% 3.5.2板材的高温力学性能应符合表6的规定表6高温力学性能持久性能板材厚度试验温度抗拉强度R 牌号试验应力试验时间r mm MPa MPa 350 420 390 >l00 TA6 0.8~25.0 500 340 195 >100 350 490 440 >100 TA7 0.830.0 195 500 440 l00 500 635 470 5o 0.8<30.0 500 >635 440 >100 TA15" 500 >570 470 >50 30.070.0 500 >570 440 >100 350 >340 320 >l00 TC1 0.510,0 400 310 295 >100
GB/38916一2020 表6(续》持久性能板材厚度试验温度抗拉强度R 牌号试验应力a 试验时间 MPa mm MPa 350 420 390 >100 TC2 0.525.0 400 390 360 el00 0.510.0 400 >590 540 >100 TC3 0.510.0 500 >440 195 >l00 0.530.0 400 >590 540 >100 TC4 0.530.0 500 >440 195 >l00 TA15板材的持久性能按试验应力470MPa,试验时间>50h的试验时间的规定进行检验,仲裁检验按试验应力440MPa,试验时间>100h的试验时间的规定进行检验 3.6弯曲性能板材应进行弯曲试验,弯曲部位应无裂纹弯曲压头直径和弯曲角应符合表7的规定表7弯曲性能厚度弯曲压头直径弯曲角牌号 mm mm ( 0.8~1.5 3T >50 TA6 >1.5~5.0 3T >40 0.82.0 3T >50 TA7 2.05.0 3T TA15 3T 0.86.0 >30 0.51l.0 3T >100 TC1 >l.0一2.0 3T >70 >2.05.0 3T >6o 0.5l.0 3T >8o TC2 >1.02.0 3T >60 3T 2.05.0 >50 >35 0.52.0 3T TC3 >2.05,0 3T 30 0.5~1.78 9T >105 TC >1.78~4.75 0T >105 注:T为弯曲试样的厚度
GB/T38916一2020 3.7低倍组织厚度不小于5mm的板材低倍组织不准许有分层、裂纹、气孔、偏析、金属和非金属夹杂及其他目视可见的冶金缺陷 3.8显微组织 TA15、TC1、TC2、TC3和TC4板材的显微组织应为在a十3两相区充分变形并经退火得到的组织,原始8晶粒应充分破碎,不准许存在连续的晶界a 3.9表面污染板材应无任何富氧层,如a层或其他表面污染 3.10超声检测板材应进行超声检测,其中厚度不大于6.0mm的产品检测结果应符合YS/T1001的规定;厚度大于6.0mm 的产品检测结果应符合GB/T5193中A1级的规定 3.11B转变温度需方要求并在合同中注明时板材可按熔炼炉号提供月转变温度月转变温度仅提供实测值,不作为判定依据 3.12表面质量 3.12.1板材应以酸洗、水磨、喷砂或机加工表面供货 3.12.2板材表面应光洁,允许通过修磨的方法清除表面的局部缺陷,但清除后应保证板材的最小允许厚度 3.12.3清除表面局部缺陷时,应沿轧制方向修磨,修磨后板材应经酸洗、水磨、喷砂或机加工的方式使板材表面光泽和粗糙度趋于一致试验方法 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 4.2外形尺寸及其允许偏差用相应精度的量具进行其中厚度允许偏差在距顶角不小于100mm和距边部不小于10mm部位进行测量 4.3室温拉伸按GB/T228.1一2010进行检验厚度小于3.0mm的板材取P1试样,厚度3.0mm~ 6.0mm的板材取P7试样;厚度>6.0mm~10,.0mm的板材取P7或R8试样;厚度大于10.0mm的板材取P7或R7试样断面收缩率的检验应在R7或R8的圆形横截面比例试样上进行室温冲击按GB/T229进行检验 4.5高温拉伸按GB/T228.2进行检验 4.6高温持久按GB/T2039一1997进行检验弯曲性能按GB/T232进行检验,试样的宽度为15mm. 4.8低倍组织按GB/T5168进行检验 4.9显微组织按GB/T5168进行检验 4.10表面污染按GB/T23603进行检验,放大倍数不小于100倍 4.11厚度不大于6mm板材的超声检测按Ys/T1001进行检验;厚度大于6mm板材的超声检测按
GB/38916一2020 GB/T5193进行检验 4.123转变温度按GB/T23605进行检验 4.13表面质量用目视进行检查 5 检验规则 5.1检查和验收产品应由供方进行检验,保证产品质量符合本标准及订货单(或合同)的规定,并填写质量证 5.1.1 明书需方应对收到的产品按本标准及订货单(或合同)的规定进行检验如检验结果与本标准及订 5.1.2 货单(或合同)的规定不符时,应在收到产品之日起3个月内向供方提出,由供需双方协商解决 5.2组批产品应成批提交验收,每批应由同一牌号,熔炼炉号、规格、制造方法、状态和同一热处理炉批的产品组成 5.3检验项目及取样产品的检验项目及取样应符合表8的规定表8检验项目及取样检验项目取样规定要求的章条号试验方法的章条号每批任取1份 3.3 化学成分 4.l 外形尺寸及其逐张 3.4 4.2 允许偏差室温拉伸每批任取2张,每张各取1个横向试样 3.5.l 4.3 每批任取2张,每张各取1组(3个)纵向试室温冲击 3.5.l 4.4 力学样,试样缺口轴线垂直于轧制面性能高温拉伸每批任取2张,每张各取1个横向试样 3.5.2 4.5 高温持久每批任取2张,每张各取1个横向试样 3.5.2 4.6 弯曲性能每批任取2张,每张各取1个横向试样 3.6 4.7 3.7 低倍组织每批任取2张,每张各取1个横向试样 4.8 3.8 4.9 显微组织每批任取2张,每张各取1个横向试样表面污染每批任取2张,每张各取1个试样 3,.9 4.10 超声检测逐张 3.10 4.11 B转变温度每批任取1份试样 3.11 4.12 表面质量逐张 3,12 4.13 氢含量在成品上取样分析,其他成分供方以铸锭的分析结果报出,需方复验均在成品上进行 5.4检验结果的判定 5.4.1化学成分检验不合格时,判该批产品不合格
GB/T38916一2020 5.4.2力学性能、弯曲性能、低倍组织、显微组织和表面污染各项试验中,如果有一个试样的检验结果不合格,则从该批产品上取双倍试样进行该不合格项目的重复检验若重复检验仍有一个试样不合格则该批产品不合格但允许供方逐张对不合格项目进行检验,合格者重新组批 5.4.3外形尺寸及其允许偏差、超声检测和表面质量不合格时.判单张不合格 6 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产品上应有如下标志(或贴标签) a)牌号， D 规格; 状态; c d 批号; 本标准编号 6.2包装、标志,运输和贮存产品的包装、标志、运输和贮存应符合GB/T8180的规定 6.3质量证明书每批产品应附有质量证明书,注明: a)供方名称 b 产品名称产品牌号、规格和状态; c 熔炼炉号、批号、批重和张数 d 各项分析检验结果及质量检验部门印记 e f 本标准编号包装日期 g 订货单(或合同)内容按本标准订购产品的订货单(或合同)应包括下列内容: 产品名称; a) b) 牌号; c)规格 d) 状态; e) 重量或张数; f 本标准编号 g)其他

航空航天用高温钛合金板材GB/T38916-2020解析

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，高温钛合金板材被广泛应用于飞机、火箭和卫星等领域。而GB/T38916-2020则成为了航空航天用高温钛合金板材的国家标准。

什么是高温钛合金板材？

高温钛合金板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/T38916-2020的主要内容

GB/T38916-2020是我国航空航天用高温钛合金板材的国家标准，于2020年12月1日正式实施。该标准规定了高温钛合金板材的技术要求、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板材的材料分类、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板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。

高温钛合金板材的应用

因为高温钛合金板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，高温钛合金板材可以用于制造飞机发动机叶片、涡轮叶片、燃气轮机叶片、火箭发动机燃烧室等高温部件。

结语

航空航天用高温钛合金板材GB/T38916-2020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，高温钛合金板材的应用前景将会更加广阔。